JPS6023992Y2 - 酸化亜鉛薄膜の製造装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、酸化亜鉛薄膜の製造装置に係るもので、特に
、添加物を含む酸化亜鉛薄膜の製造装置に関するもので
ある。

近時使用されている弾性表面波素子のための圧電材料と
して酸化亜鉛薄膜が注目されている。

特性、コスト面で単結晶圧電体、圧電セラミックよりも
優れているが、製造上の問題があるとされていた。

そこで酸化亜鉛に添加物を含ませることによって膜の成
長、特性を制御することが一般に行なわれている。

現在、酸化亜鉛薄膜の製造方法として最も行なわれてい
るのは、スパッタリング法である。

スパッタリング法にも種々あり、それに用いる装置も多
種あるが、いずれにせよ、基板ホルダとターゲットとの
間に直流または高周波の電界を加えて、ターゲットの亜
鉛または酸化亜鉛をスパッタして基板ホルダに取り付け
た基板に酸化亜鉛薄膜を形成する。

添加物も亜鉛または酸化亜鉛と一緒にスパッタされる。

添加物をスパッタするためのターゲットには三種類ある
。

第一は、添加物を含んだ組成のターゲットを焼結または
溶融して固化したものがある。

第二に、亜鉛または酸化亜鉛のターゲット中に添加物を
埋め込んだものがある。

第三は、亜鉛または酸化亜鉛と添加物のターゲットを別
個に具えたものである。

上記の三種類のターゲットにはそれぞれ問題がある。

先ず、第一のターゲットは、ターゲットの製造が困難で
あり、作成されたものは高価となってしまう。

第二のターゲットは、添加物のチャージアップ、熱伝導
の問題を回避しなければならず、そのために金属添加物
を使用するために高価となってしまう。

また、添加量の制御が難しく、膜中に添加量のムラが生
じ易い欠点がある。

第三のターゲットは、高周波スパッタリング法には適さ
ないという問題があり、直流スパッタリング法にしか適
していない。

上記のように、ターゲットを用いてスパッタリング法の
みで添加物を含む酸化亜鉛薄膜を形成することは困難で
あり、何かの他の方法及び装置を考えなければならない
。

本考案は、上記の問題を解決して、容易に、安定した特
性の酸化亜鉛薄膜を得るための装置を提供することを目
的とする。

本考案は、添加物はスパッタせずに加熱蒸発させて、酸
化亜鉛薄膜中に当該添加物を含ませる酸化亜鉛薄膜の製
造装置である。

以下、図面に従って説明する。

第１図は、本考案の実施例の正面図を示している。

ベルジャ１０内に基板ホルダ１１とターゲット１２を対
向させて直流または高周波の電流を印加するとプラズマ
放電が生じてスパッタ効果によりターゲット１２の亜鉛
はベルジャ内に叩き出される。

ベルジャ内の雰囲気中の酸素と反応して酸化亜鉛となっ
て基板に堆積する。

本考案による装置においては、亜鉛をスパッタするだけ
でなく、添加物の加熱蒸発源１３によって添加物を蒸気
化して基板に堆積し、酸化亜鉛薄膜中に含まれるように
する。

以下、本考案の装置を用いて、酸化亜鉛薄膜中に硼素を
含ませる例で説明する。

蒸発源に入れる硼素としては金属硼素は使用が困難であ
る。

なぜなら、融点が２０００°Ｃ以上、沸点も２５５０℃
と高く、ベルジャ内の温度が非常に上昇してしまうし、
蒸発源としてのるつぼも特殊なものが必要となるからで
ある。

そこで、蒸発材料としては酸化硼素Ｂ２ｏ３を用いると
良い。

酸化硼素は融点が５７ＴＣ。沸点は１５００℃以上であ
るが、スパッタリング中のベルジャ内の雰囲気のカス圧
はＩＱ、Ｔｏｒｒ前後であるので、沸点も下がり、ＩＱ
、Ｔｏｒｒのガス圧となる蒸発源温度は約６００℃であ
る。

酸化硼素に蒸気圧は１Ｏ−２ＴＯｒｒ以下であることが
必要であるので、蒸発源の温度は６００℃以下とする。

加熱蒸発源はできるだけ多く平均して配置するのが良い
が、ターゲットを取り囲むようにして複数個配置してお
くと、添加物の飛散の方向性が無くなるので、酸化亜鉛
薄膜の中に均一に含まれるようになる。

もちろん、ターゲットを取り囲むように設けた環状の蒸
発源を用いても良い。

加熱の方法は特に限定はされないが、ヒータ加熱の法が
最も適している。

前記の酸化硼素の例では６００℃以下に加熱するが、あ
まり温度が低くなると酸化硼素の蒸気圧が下がり、酸化
亜鉛の薄膜中に含まれてなくなってしまう。

そこで、この場合は、温度を３００℃〜６００℃の範囲
とするのが良い。

前記の例は酸化硼素について説明したが、他の物質を添
加する場合であっても、加熱温度の範囲についてはそれ
ぞれ異なるけれど同様にじて加熱蒸発させれば良い。

、。本考案によれば、極めて簡単
な装置によって、酸化亜鉛薄膜に容易に添加物を含ませ
ることができる。

添加物の材料の種類も適宜選択でき、スパッタに適さな
い粉末の物質であってもそのまま使用できる。

それによって、材料コストの低減を計ることも可能とな
る。

本考案によれば、ターゲットを用いてスパッタする場合
に比較して、添加量を制御することが極めて容易となる
。

すなわち、加熱温度によって蒸気圧を正確に調整でき、
それによって酸化亜鉛の薄膜内に含まれる添加物の量を
制御できるものである。

したがって酸化亜鉛薄膜の特性を一定＆と維持できるの
で、極めて信頼性の高いものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の正面図を示す。 １０・・・・・・ベルジャ、１１・・・・・・基板ホル
ダ、１２・・・・・・ターゲット、１３・・・・・・加
熱蒸発源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 酸素雰囲気中で亜鉛のターゲットをスパッタすることに
   よって基板上に酸化亜鉛を蒸着させる酸化亜鉛薄膜の製
   造装置において、酸化亜鉛薄膜への添加物の加熱蒸発源
   が該ターゲットの周囲に配置されたことを特徴とする酸
   化亜鉛薄膜の製造装置。