JPH0324261A - 不透明薄膜の製造方法 - Google Patents

不透明薄膜の製造方法

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JPH0324261A
JPH0324261A JP1156535A JP15653589A JPH0324261A JP H0324261 A JPH0324261 A JP H0324261A JP 1156535 A JP1156535 A JP 1156535A JP 15653589 A JP15653589 A JP 15653589A JP H0324261 A JPH0324261 A JP H0324261A
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Akira Enohara
晃 榎原
Hidetaka Tono
秀隆 東野
Kentaro Setsune
瀬恒 謙太郎
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明{上 種々の薄膜製造方法において、熱線を輻射
する基体加熱の手段を用い、 さらに 上記熱線が透過
する透明板上に上記熱線を吸収する様な不透明薄膜を形
成する不透明薄膜の製造方法に関するものであも 従来の技術 薄膜形戊技術において(友 一般に薄膜が形成される基
体を発熱体に固定して加熱をすることにより基体温度を
適当な温度に設定し 薄膜形成を行なう。この薄膜堆積
中の基体温度の設定力文 薄膜の出来映えに大きく影響
する場合が多鶏 適当な温度制御により、真空蒸着法や
スパッタリング法を用いた場合でL 基体上にエビタキ
シャル戒長をさせることも可能で、きわめて結晶性の優
れた薄膜を得ることが可能であム 発明が解決しようとする課題 基体を発熱体に固定して基体加熱し 薄膜形成を行なう
場合、発熱体と基体間の熱的接触が良好ではなく、基体
を比較的高温に加熱するために(よ発熱体自身もかなり
高温となり、比較的強い熱線(赤外線)が放射されも 
したがって、多くの場合、基体は上記熱線によって加熱
される傾向にあり、基体及び堆積される薄膜の熱線の吸
収率が基体温度に大きな影響を与えも 特に 不透明な
薄膜を透明な基体上に形戊する場合にζ友 薄膜が形威
されることにより、熱線の吸収率が刻々と変化すること
になり、実効的な基体温度も薄膜形成中で一定しないと
いう問題があも そのたム できた薄膜の結晶性バ 膜の表面と内部で異
なったり、また 膜の堆積率が一定しないなどの問題が
あも 課題を解決するための手段 本発明の不透明薄膜の製造方法で(飄 透明板の第1の
表面に不透明皮膜を形成したものを基体として利用し 
この基体を上記表面が発熱体に接触するように固定し 
上記透明板の上記第1の表面に対向する第2の表面に不
透明薄膜を堆積させる力\ あるい(友 不透明板もし
くは少なくとも一方の表面に不透明皮膜を形威した透明
板と、上記皮膜を形成していない透明板とが接触するよ
う重ね合わせたものを基体として用リ\ 上記不透明板
もしくは不透明皮膜を形成した透明板が発熱体に接触す
るように固定し 上記不透明皮膜を形成していない透明
板上に不透明薄膜を堆積させることにより、不透明薄膜
堆積中の基体温度を安定化させ、制御性良く、高品質の
不透明薄膜を提供するものであも さらに 発熱体の一部分に固定されな 不透明板または
少なくとも一方の表面に不透明皮膜を形成した透明板の
温度を測定しながら不透明薄膜を形戊することにより、
基板温度を堆積中に計測し不透明薄膜形成の制御性をさ
らに向上させることもできる。不透明皮膜として1よ 
白金などの金属や融点が発熱体の温度以上で、か1 発
熱体からの熱線を吸収 または 反射する材料を用いる
場合、特に 有効であも 作   用 発熱体に基体を固定して基体加熱し 透明板上に不透明
薄膜を堆積させる場合、発熱体からの熱線(赤外線)力
文 透明板を透過し 直抵 薄膜を加熱する。そして、
 このこと力文 堆積した膜の厚さによって薄膜の熱線
吸収量が変化し 実効的な基体温度を変化させ、できあ
がった膜の結晶性や堆積率が膜厚に対して一定しない原
因の1つであることを本発明者らは確認していも そこ弘 発熱体からの熱線力交 直接薄膜を加熱しない
ように 透明板の薄膜を形成する表面と発熱体との間に
不透明皮膜を設けれζL 基体白身が一様に加熱され 
また 不透明薄膜の膜厚の変化によって実効的な基体温
度も変化しなくなる作用があることを本発明者らは発見
し1, 実施例 第1図及び第2図4i  本発明の一実施例における不
透明薄膜の製造方法において薄膜形成の際の基体の発熱
体への固定状態を示したものであも発熱体11の内部に
(友 カンタル線でできたヒーター(図示せず)が内蔵
されており、これに約2Aの電流を流すことによって、
発熱体11が約670℃に加熱されも 透明板l2には
Mg○単結晶を利用し 上記透明板l2の下面(発熱体
1lと接触する面)にζ戴 あらかじ△ 白金でできた
不透明皮膜13を直流マグネトロンスパッタリングによ
って約100nm形成獣 基体14としていも 基体押
え15を利用し 基体14を発熱体l1の上面16側に
固定しあ また 発熱体llの下面l7側に(よ 温度
計測用の不透明板l8として、MgO単結晶の下面tQ
  基体l4と同様に白金を100nm形戊し 上面に
は不透明薄膜として、Bi−Sr−Ca−Cu−0化合
物を約200nm形成したものを、基体押え15によっ
て、基体14と同じ状態で固定し丸 高周波マグネトロ
ンスパッタリング法を用L%  Bi,  Sr,  
Ca,  Cu,  0の含まれた酸化物ターゲットを
用1,%  アルゴン、酸素の混合気体中(Ar:  
02=2:  1、圧力0.4Pa)でスパッタリング
を行なった 基体温度は 温度測定用不透明板18から輻射される熱
線を熱輻射温度計によって計測し九 これにより温度測
定用不透明板18は約600℃に保たれていることがわ
かった この程度の温度で輻射される熱線+&Mg○結
晶中は透過IABi−Sr−Ca−Cu−0化合物には
吸収されることがわかっている。基体14についてL 
温度測定用不透明板18と同じ状態で発熱体11に固定
されており、上記温度測定用不透明板l8と同じ温度に
なっていることを確認していも このように 温度測定
用不透明板18からの輻射を用いて基体温度を測定する
こと(よ 温度測定が堆積と同時に さらに非接触で行
えることか転 真空チャンバーの外から温度計測ができ
、また 熱電対などを利用する場合に問題であム 高周
波電源からの雑音の影響なども防ぐことができるなどの
特長があも第3図に スパッタリング時間と形成された
不透明薄膜の膜厚の関係を示す。同図か転 膜の堆積率
は約13nm/minで一定していることがわかん ま
な できた薄膜の結晶性について仮いくつかの厚さの膜
をX線回折法で測定した結凰ほぼ同様に優れた結晶性を
示してい起 第4図にζ友 比較のために 透明板12の裏面に不透
明皮Ml3をつけずにBi−Sr−Ca−Cu−0薄膜
形成を行なった場合Q スパッタ時間とできた膜の膜厚
の関係を示す。このように 不透明皮膜13をつけない
場合に1よ スパッタ時間と膜厚が比例せず、膜厚の増
加にしたがって、堆積率が減少していも 通象 スバッ
タ蒸着においてCヨ  基体温度が上昇するとスパッタ
された材料の基体上への付着係数が減少し 膜の堆積率
が減少することが知られていも このことか転Bi−S
r−Ca−Cu−0薄膜が形成されることによって、発
熱体11から輻射される熱線が基体14を透過し 堆積
した薄膜に吸収され そのた△ 実効的な基体温度が膜
厚の増加とともに上昇していることがわかん まな堆積
された膜の結晶性についてL 膜厚によって変化してい
ることを確認している。
また 上記実施例で(友 透明板であるMgO単結晶の
裏に白金をつけ、表にBi−Sr−Ca−Cu−0膜を
つけたものを基板温度測定用不透明板l8として用いた
力丈 特に このような基板を用いる必要はなく、発熱
体l1から輻射された熱線が透過しないものであればよ
鴨 したがって、発熱体1lからの熱線に対して不透明
な材諜 あるいは 透明板に不透明皮膜を形成したもの
であれば同様に有効である。
また 第5図に示すように 基体55として、一方の表
面に不透明皮[52として、白金をt00nm形戊した
MgO単結晶による透明板53と皮膜を形戊していない
Mg○単結晶からなる透明板54とを重ね合わせたもの
を利用し 第5図のように基体押え56によって、発熱
体5lに固定し 透明板54上に不透明薄膜を形成する
場合においてL 不透明薄膜の堆積率C友  第3図の
ように薄膜の膜厚に依存せず一定であることを{i1!
認し九 したがって、この方法でも基体55の温度(友
不透明薄膜堆積屯 安定に保たれていることを示してい
る。また 不透明皮膜52力文 透明板54の側になる
ように重ね合わせた場合、あるい(上不透明皮膜52を
形成した透明板53の代わりに発熱体5lからの熱線に
対して不透明な材料でできた板を用いた場合でL 同様
な効果が得られることを確認していも このように2枚
の透明板53、 54を重ね合わせたものを基体55に
用いる方法で(よ 不透明薄膜が形成される透明板54
の裏面に直接不透明皮膜52を形成する必要がな(■そ
のたム 薄膜形成抵 その裏面を利用したり、基体中を
光を透過させる必要のある用途に利用するときなど特に
有効である。
な耘 いままで述べてきた実施例でU  透明板として
MgO単結晶を、不透明薄膜としてBi−Sr−Ca−
Cu−0化合物薄膜を例に取って述べた力交 これら材
料に限ることはなく、透明板としては発熱体から輻射さ
れる熱線が透過する材料を用1,%  さらに不透明薄
膜として熱線を吸収する材料を用いた場合には本発明の
有効性が発揮されも また 不透明皮膜として、上記実施例では白金を用いた
パ これ以外に発熱体から輻射される熱線を吸収し か
つ、 不透明薄膜堆積中の発熱体の温度よりも融点が高
い材料であれば利用可能である。さらに 不透明皮膜と
して、金属などのように 熱線の輻射率の小さい材料を
利用することは特に有効性が高1,%  なぜならば 
発熱体によって不透明皮膜が加熱され そこから輻射さ
れる熱線爪 透明透明板を透過し 直接不透明薄膜が加
熱されるということがなく、基体温度がきわめて安定に
なるからであん 上記実施例でも示した白金は 融点も
高く、また 高温でもきわめて安定であることか板 上
記不透明皮膜としては特に有効である。
発明の効果 すでに説明したように 本発明の不透明薄膜の製造方法
を利用すれば 複雑な構造を有する化合物薄膜の形成の
際には特に重要な因子である薄膜形成中の基体温度を安
定に保つことができも したがって、酸化物超伝導薄膜
などに代表され太複雑な構造を有する高機能材料の薄膜
形成にとって、きわめて有効で、本発明の工業的価値は
非常に高L1
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の一実施例における不透明薄
膜の製造方法において基体の発熱体への固定状態を示す
斜視図及び縦断側面は 第3図は本製造方法を利用した
ときの不透明薄膜の堆積時間と堆積された膜の膜厚の関
係を示す皿 第4図は本製造方法を利用しない通常の不
透明薄膜堆積法を利用したときの不透明薄膜の堆積時間
と堆積された膜の膜厚の関係を示す@ 第5図は同実施
例における基体の発熱体への別の固定状態を示す縦断側
面図であも

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 透明板の第1の表面に不透明皮膜を形成したも
    のを基体として用い、この基体を上記不透明皮膜が発熱
    体に接触するように固定し、上記基体の上記第1の表面
    に対向する第2の表面に不透明薄膜を堆積させることを
    特徴とする不透明薄膜の製造方法。
  2. (2) 基体として、不透明板もしくは少なくとも一方
    の表面に不透明皮膜を形成した透明板と、上記不透明皮
    膜を形成していない透明板とを熱的に接触するよう重ね
    合わせたものを用い、この基体を上記不透明板もしくは
    不透明皮膜を形成した透明板が発熱体に接触するように
    固定し、不透明薄膜を上記不透明皮膜を形成していない
    透明板の表面上に堆積させることを特徴とする不透明薄
    膜の製造方法。
  3. (3) 発熱体の一部分に固定された、不透明板または
    少なくとも一方の面に不透明皮膜を形成した透明板の温
    度を測定しながら、不透明薄膜を基体上に形成すること
    を特徴とする請求項1または2記載の不透明薄膜の製造
    方法。
  4. (4) 融点が発熱体の温度以上で、かつ、発熱体から
    の熱線を反射もしくは吸収する材料を不透明皮膜として
    用いることを特徴とする請求項1または2記載の不透明
    薄膜の製造方法。
  5. (5) 不透明皮膜として、金属を用いることを特徴と
    する請求項4記載の不透明薄膜の製造方法。
  6. (6) 金属として、白金を用いることを特徴とする請
    求項5記載の不透明薄膜の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05193937A (ja) * 1992-01-21 1993-08-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 1枚の基板の両面に酸化物超電導薄膜を成膜する装置
JPH05193936A (ja) * 1992-01-21 1993-08-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 1枚の基板の両面に酸化物超電導薄膜を成膜する方法
EP3311655A1 (en) 2014-01-24 2018-04-25 Fujitsu Limited Plant cultivation apparatus

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JPH05193937A (ja) * 1992-01-21 1993-08-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 1枚の基板の両面に酸化物超電導薄膜を成膜する装置
JPH05193936A (ja) * 1992-01-21 1993-08-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 1枚の基板の両面に酸化物超電導薄膜を成膜する方法
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