JPH04147964A - 強誘電体薄膜の製造方法 - Google Patents
強誘電体薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH04147964A JPH04147964A JP27422690A JP27422690A JPH04147964A JP H04147964 A JPH04147964 A JP H04147964A JP 27422690 A JP27422690 A JP 27422690A JP 27422690 A JP27422690 A JP 27422690A JP H04147964 A JPH04147964 A JP H04147964A
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- JP
- Japan
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- pbo
- targets
- thin film
- target
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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。
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〉
本発明は、基板表面に強誘電体薄膜を形成する方法に関
する。特にＰＺＴ薄膜、ＰＬＺＴ薄膜の形成方法に関す
る。
する。特にＰＺＴ薄膜、ＰＬＺＴ薄膜の形成方法に関す
る。
〈従来の技術〉
ＰＺＴ薄膜、ＰＬＺＴ薄膜は、それぞれの機能性からさ
まざまな電子デバイスへの応用がなされている。たとえ
ば、Ｄ−Ｅヒステリシスを用いた記憶素子、圧電素子お
よび焦電素子等がある。
まざまな電子デバイスへの応用がなされている。たとえ
ば、Ｄ−Ｅヒステリシスを用いた記憶素子、圧電素子お
よび焦電素子等がある。
従来では、スパッタリング法によってＰＺＴ薄膜、ＰＬ
ＺＴ薄膜を形成する場合、合金ターゲットとして、Ｐ
ｂ Ｚ ｒ ｘＴ １ ＋−ｘｏ ｓが用いられていた
。この場合、鉛は蒸発し、さらに反応ガスとして用いら
れる酸素と反応し易いため、ＰｂＯが多く発生する。こ
のため、ＰｂＯの蒸気圧が高くなることにより、積層し
た膜に組成のずれが生じる。この組成ずれを解消するた
め、これまではあらかじめ、Ｐｂリッチな状態のターゲ
ットを利用することや、ＰｂＯ雰囲気でのスパッタリン
グ等が一般的に行われている。
ＺＴ薄膜を形成する場合、合金ターゲットとして、Ｐ
ｂ Ｚ ｒ ｘＴ １ ＋−ｘｏ ｓが用いられていた
。この場合、鉛は蒸発し、さらに反応ガスとして用いら
れる酸素と反応し易いため、ＰｂＯが多く発生する。こ
のため、ＰｂＯの蒸気圧が高くなることにより、積層し
た膜に組成のずれが生じる。この組成ずれを解消するた
め、これまではあらかじめ、Ｐｂリッチな状態のターゲ
ットを利用することや、ＰｂＯ雰囲気でのスパッタリン
グ等が一般的に行われている。
〈発明か解決しようとする課題〉
ところで、従来技術においては単一なターゲットが用い
られていることから、ＰｂリッチあるいはＰｂＯ雰囲気
でのスパッタリングを行ってきたものの、ターゲットと
の組成ずれが起こり、安定した膜の形成を行うことかで
きなかった。
られていることから、ＰｂリッチあるいはＰｂＯ雰囲気
でのスパッタリングを行ってきたものの、ターゲットと
の組成ずれが起こり、安定した膜の形成を行うことかで
きなかった。
本発明は以上の問題点を鑑み、ターゲットと組成のずれ
を起こすことなく、安定した強誘電体薄膜を形成するこ
とを目的とする。
を起こすことなく、安定した強誘電体薄膜を形成するこ
とを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
本発明の薄膜の製造方法は、真空チャンバ内に、同一円
周上に沿って配列された複数のターゲットに対向して配
設された回転基板ホルダを回転することにより、基板を
上記ターゲット上方位置に順次移動させつつ、同時に加
熱し、上記ターゲットをスパッタすることにより放出さ
れた粒子を、上記移動する基板表面に順次衝突させるこ
とにより、その基板表面上に薄膜を製造する方法におい
て、Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏｓ、ＰｂＺｒＯ３およびＰｂＯ
のうち少なくとも２種以上の合金を上記ターゲットとし
、同時にスパッタリングすることを特徴とする。
周上に沿って配列された複数のターゲットに対向して配
設された回転基板ホルダを回転することにより、基板を
上記ターゲット上方位置に順次移動させつつ、同時に加
熱し、上記ターゲットをスパッタすることにより放出さ
れた粒子を、上記移動する基板表面に順次衝突させるこ
とにより、その基板表面上に薄膜を製造する方法におい
て、Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏｓ、ＰｂＺｒＯ３およびＰｂＯ
のうち少なくとも２種以上の合金を上記ターゲットとし
、同時にスパッタリングすることを特徴とする。
〈作用〉
ＰｂＴｉＯ２、ＰｂＺｒ０．およびＰｂｏのうち少なく
とも２種以上の合金をターゲットとじたから、スパッタ
リング時において、ＰｂＯの蒸発か非常に少ない。した
かって、ＰｂＯの蒸気圧は低く抑えられる。
とも２種以上の合金をターゲットとじたから、スパッタ
リング時において、ＰｂＯの蒸発か非常に少ない。した
かって、ＰｂＯの蒸気圧は低く抑えられる。
また、基板を加熱しながらスパッタリングを行い、かつ
Ｔｉ／Ｚｒ等の組成比を、各ターゲットの成分の付着速
度を制御する放電電圧を印加し、同時に放電することか
ら、それぞれの成分の層の厚さは全体として化学量論組
成となり、かつ所望のペロブスカイト構造の薄膜を形成
できる。
Ｔｉ／Ｚｒ等の組成比を、各ターゲットの成分の付着速
度を制御する放電電圧を印加し、同時に放電することか
ら、それぞれの成分の層の厚さは全体として化学量論組
成となり、かつ所望のペロブスカイト構造の薄膜を形成
できる。
〈実施例〉
第１図は、本発明実施例に用いる製造装置の要部説明図
である。
である。
真空チャンバ（図示せず）内には、回転基板ホルダ１に
基板Ｓが保持されている。この基板Ｓは基板ヒータ（図
示せず）により、加熱された状態となっている。
基板Ｓが保持されている。この基板Ｓは基板ヒータ（図
示せず）により、加熱された状態となっている。
またターゲット２ａ、２ｂは同一の円周上に配列されて
いる。これらターゲット２ａ、２ｂに対向して基板Ｓか
配設されている。本発明実施例ではターゲット２ａ、２
ｂはそれぞれＰｂＴｉ０．、Ｐ ｂ Ｚ ｒ Ｏｓであ
る。
いる。これらターゲット２ａ、２ｂに対向して基板Ｓか
配設されている。本発明実施例ではターゲット２ａ、２
ｂはそれぞれＰｂＴｉ０．、Ｐ ｂ Ｚ ｒ Ｏｓであ
る。
また、回転基板ホルダ１は、真空チャンバ外部に配設さ
れた駆動機構（図示せず）によって、回転し、この回転
により、基板Ｓは各ターゲット２ａ、２ｂ上を順次回転
移動するよう構成されている。
れた駆動機構（図示せず）によって、回転し、この回転
により、基板Ｓは各ターゲット２ａ、２ｂ上を順次回転
移動するよう構成されている。
次に、以上の構成において、強誘電体薄膜を製造する方
法を説明する。
法を説明する。
真空チャンバ内の真空引きを行った後、チャンバ内にア
ルゴンと酸素との混合ガスを導入する。
ルゴンと酸素との混合ガスを導入する。
その後、ベーキングされた基板Ｓを接地した状態で、各
ターゲット２ａ、２ｂに電圧を印加するとその各ターゲ
ット２ａ、２ｂと回転基板ホルダ１間にプラズマが発生
し、そのプラズマ中のアルゴンイオンが各ターゲット２
ａ、２ｂを衝撃し、その衝撃により放出された各原子は
、基板Ｓが各ターゲット２ａ、２ｂ上方に位置した時点
で、その基板Ｓに順次蒸着し、所望の強誘電体薄膜が形
成される。
ターゲット２ａ、２ｂに電圧を印加するとその各ターゲ
ット２ａ、２ｂと回転基板ホルダ１間にプラズマが発生
し、そのプラズマ中のアルゴンイオンが各ターゲット２
ａ、２ｂを衝撃し、その衝撃により放出された各原子は
、基板Ｓが各ターゲット２ａ、２ｂ上方に位置した時点
で、その基板Ｓに順次蒸着し、所望の強誘電体薄膜が形
成される。
さて、本発明実施例の特徴は、ターゲットとしてＰｂＴ
ｉＯ３、ＰｂＺｒＯ２を用いたことにある。すなわち、
これらの化合物は、ＰＺＴに比ベスパッタリング時のＰ
ｂＯの蒸発が非常に少ないため、組成ずれの原因である
蒸発したＰｂＯが高い蒸気圧となることを防ぐことがで
きる。
ｉＯ３、ＰｂＺｒＯ２を用いたことにある。すなわち、
これらの化合物は、ＰＺＴに比ベスパッタリング時のＰ
ｂＯの蒸発が非常に少ないため、組成ずれの原因である
蒸発したＰｂＯが高い蒸気圧となることを防ぐことがで
きる。
また、各ターゲットの放電電圧を制御しながら同時に放
電することにより、それぞれの付着速度を制御でき、ま
た加熱状態の基板Ｓにスパッタリングを施すので、それ
ぞれの成分の層の厚さは全体として化学量論組成となり
、かつ所望のペロブスカイト構造を有するＰＺＴ膜が形
成できる。
電することにより、それぞれの付着速度を制御でき、ま
た加熱状態の基板Ｓにスパッタリングを施すので、それ
ぞれの成分の層の厚さは全体として化学量論組成となり
、かつ所望のペロブスカイト構造を有するＰＺＴ膜が形
成できる。
第２図は以上の方法により形成されたＰＺＴ薄膜の模式
断面図である。
断面図である。
基板Ｓ上に形成されたＰＺＴ薄膜は、ＰｂＺｒ０．３ｂ
およびＰｂＴ １Ｏｓ３ａの各々の分子層が１層ずつ交
互に積層されている。
およびＰｂＴ １Ｏｓ３ａの各々の分子層が１層ずつ交
互に積層されている。
なお、本発明実施例では、ターゲットを２種類としたが
、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯｓ、ＰｂＯのうちどの２種
の組合せてもはいし、３種類としてもよい。必要に応じ
て３種類としてもよい。
、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯｓ、ＰｂＯのうちどの２種
の組合せてもはいし、３種類としてもよい。必要に応じ
て３種類としてもよい。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、多元スパッタ法
に基づく製膜において、ＰｂＯの蒸発を防ぐことができ
、かつ各成分の付着速度を制御できるから、組成ずれを
生じない、組成の均一な良質の強誘電体薄膜を再現性よ
く得ることができる。
に基づく製膜において、ＰｂＯの蒸発を防ぐことができ
、かつ各成分の付着速度を制御できるから、組成ずれを
生じない、組成の均一な良質の強誘電体薄膜を再現性よ
く得ることができる。
第１図は、本発明実施例に用いる製造装置の要部説明図
、第２図は本発明実施例により形成されたＰＺＴ薄膜の
模式断面図である。 １・・・回転基板ホルダ ２ａ、２ｂ・・・ターゲラ ３ａ−ＰｂＴｉＯ＊ ３ｂ・ＰｂＺｒ０゜ Ｓ・・・基板 ト
、第２図は本発明実施例により形成されたＰＺＴ薄膜の
模式断面図である。 １・・・回転基板ホルダ ２ａ、２ｂ・・・ターゲラ ３ａ−ＰｂＴｉＯ＊ ３ｂ・ＰｂＺｒ０゜ Ｓ・・・基板 ト
Claims (1)
- 真空チャンバ内に、同一円周上に沿って配列された複
数のターゲットに対向して配設された回転基板ホルダを
回転することにより、基板を上記ターゲット上方位置に
順次移動させつつ、同時に加熱し、上記ターゲットをス
パッタすることにより放出された粒子を、上記移動する
基板表面に順次衝突させることにより、その基板表面上
に薄膜を製造する方法において、ＰｂＴｉＯ＿３、Ｐｂ
ＺｒＯ＿３およびＰｂＯのうち少なくとも２種以上の合
金を上記ターゲットとし、同時にスパッタリングするこ
とを特徴とする強誘電体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27422690A JPH04147964A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 強誘電体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27422690A JPH04147964A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 強誘電体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147964A true JPH04147964A (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17538778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27422690A Pending JPH04147964A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 強誘電体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04147964A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0657412A (ja) * | 1992-03-30 | 1994-03-01 | Anelva Corp | Ｐｚｔ薄膜の作製方法及びスパッタリング装置 |
| JP2012099636A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Konica Minolta Holdings Inc | 圧電素子およびその製造方法 |
| JP2012175014A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Stanley Electric Co Ltd | 圧電アクチュエータ及びその製造方法 |
| RU2700901C1 (ru) * | 2019-02-07 | 2019-09-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) | Способ получения сегнетоэлектрических пленок Βа1-хSrхTiO3 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63166198A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | 富士通株式会社 | 強誘電薄膜の形成方法 |
| JPS63224187A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-19 | 富士通株式会社 | 強誘電薄膜の形成方法 |
-
1990
- 1990-10-11 JP JP27422690A patent/JPH04147964A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63166198A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | 富士通株式会社 | 強誘電薄膜の形成方法 |
| JPS63224187A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-19 | 富士通株式会社 | 強誘電薄膜の形成方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0657412A (ja) * | 1992-03-30 | 1994-03-01 | Anelva Corp | Ｐｚｔ薄膜の作製方法及びスパッタリング装置 |
| JP2012099636A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Konica Minolta Holdings Inc | 圧電素子およびその製造方法 |
| JP2012175014A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Stanley Electric Co Ltd | 圧電アクチュエータ及びその製造方法 |
| RU2700901C1 (ru) * | 2019-02-07 | 2019-09-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) | Способ получения сегнетоэлектрических пленок Βа1-хSrхTiO3 |
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