JPH0723534B2 - 配向性金属薄膜の製造方法 - Google Patents
配向性金属薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH0723534B2 JPH0723534B2 JP60225108A JP22510885A JPH0723534B2 JP H0723534 B2 JPH0723534 B2 JP H0723534B2 JP 60225108 A JP60225108 A JP 60225108A JP 22510885 A JP22510885 A JP 22510885A JP H0723534 B2 JPH0723534 B2 JP H0723534B2
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- JP
- Japan
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- thin film
- metal thin
- argon gas
- oriented
- platinum
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- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は各種薄膜デバイスの電極として応用される配向
性金属薄膜の製造方法に関するものである。
性金属薄膜の製造方法に関するものである。
従来の技術 焦電型赤外線センサ、圧電デバイスあるいは光変調素子
等の光エレクトロニクスデバイス等に応用される薄膜素
子には、エピタキシャル膜や配向膜が材料特性上注目さ
れている。
等の光エレクトロニクスデバイス等に応用される薄膜素
子には、エピタキシャル膜や配向膜が材料特性上注目さ
れている。
上記の薄膜をデバイスとして用いる場合、特に薄膜の厚
み方向の物性を利用するには、薄膜と基板との間に電極
としての金属薄膜を形成する必要がある。
み方向の物性を利用するには、薄膜と基板との間に電極
としての金属薄膜を形成する必要がある。
例えば＜001＞配向したチタン酸鉛薄膜の配向軸に垂直
な面に電極を設けて配向軸方向に発生する焦電気を利用
した薄膜素子は、無配向のものより誘電率が低くなり、
焦電材料の性能指数である（焦電係数／誘電率）は大き
くなる。その結果、高感度の赤外線検出器が提供され
る。
な面に電極を設けて配向軸方向に発生する焦電気を利用
した薄膜素子は、無配向のものより誘電率が低くなり、
焦電材料の性能指数である（焦電係数／誘電率）は大き
くなる。その結果、高感度の赤外線検出器が提供され
る。
しかしながら、真空蒸着やスパッタリング法により電極
として作製した金属薄膜は、非晶質又は多結晶体である
ために、その上に成長させた薄膜は配向せずに、多結晶
体となり、その電気的特性も低下してしまう。これを解
決するものとして、特願昭58−16506号において、酸素
を含むアルゴンガス雰囲気でスパッタリングすることに
より配向性金属薄膜を製造する方法が提案されている。
として作製した金属薄膜は、非晶質又は多結晶体である
ために、その上に成長させた薄膜は配向せずに、多結晶
体となり、その電気的特性も低下してしまう。これを解
決するものとして、特願昭58−16506号において、酸素
を含むアルゴンガス雰囲気でスパッタリングすることに
より配向性金属薄膜を製造する方法が提案されている。
発明が解決しようとする問題点 エピタキシャルあるいは配向性の薄膜の厚み方向の物性
を利用するために、上記薄膜と基板との間に電極として
の金属薄膜を形成した薄膜デバイスでは、上記薄膜の結
晶性・配向性は金属薄膜に強く依存する。多結晶体の金
属薄膜上では、エピタキシャル・配向性薄膜の作製は困
難であり、上記薄膜の特性は顕著に低下していた。
を利用するために、上記薄膜と基板との間に電極として
の金属薄膜を形成した薄膜デバイスでは、上記薄膜の結
晶性・配向性は金属薄膜に強く依存する。多結晶体の金
属薄膜上では、エピタキシャル・配向性薄膜の作製は困
難であり、上記薄膜の特性は顕著に低下していた。
問題点を解決するための手段 スパッタリング法により金属薄膜を作製する過程におい
て、酸素を含むアルゴンガス雰囲気で形成する第１の過
程と、次にアルゴンガスのみの雰囲気で所望の膜厚まで
形成する第２の過程からなることを特徴とするものであ
る。
て、酸素を含むアルゴンガス雰囲気で形成する第１の過
程と、次にアルゴンガスのみの雰囲気で所望の膜厚まで
形成する第２の過程からなることを特徴とするものであ
る。
作用 体積百分率で５％以上酸素を含むアルゴンガス雰囲気で
40〜300Å程度の膜厚になるように金属薄膜を形成し、
その後アルゴンガスのみの雰囲気で所望の膜厚まで形成
する方法により、終始酸素を含むアルゴンガス雰囲気で
形成する方法と比較して、＜100＞方向のＸ線回折強度
が増大した、より小さい電気抵抗を示す金属薄膜が得ら
れた。
40〜300Å程度の膜厚になるように金属薄膜を形成し、
その後アルゴンガスのみの雰囲気で所望の膜厚まで形成
する方法により、終始酸素を含むアルゴンガス雰囲気で
形成する方法と比較して、＜100＞方向のＸ線回折強度
が増大した、より小さい電気抵抗を示す金属薄膜が得ら
れた。
これは、酸素イオン、酸素原子、分子の影響が著しく減
少したことによるものと考えられる。また、薄膜形成速
度も向上した。
少したことによるものと考えられる。また、薄膜形成速
度も向上した。
実 施 例 （100）で劈開した酸化マグネシウム基板上に金属薄膜
を高周波マグネトロンスパッタリング法により作製し
た。
を高周波マグネトロンスパッタリング法により作製し
た。
基板の温度を600℃とした。最初の雰囲気ガスとして
は、アルゴンガス中に酸素を混入したものを用いた。全
圧は0.5Paで、この時の薄膜形成速度は30〜40Å／分で
あった（第１の過程）。所定の時間後、酸素の混入を停
止しアルゴンガスのみの雰囲気でスパッタリングを行
い、所望の膜厚の配向性金属薄膜を得た（第２の過
程）。得られた薄膜をＸ線回折および電子線回折で結晶
の同定、方位の決定を行った。
は、アルゴンガス中に酸素を混入したものを用いた。全
圧は0.5Paで、この時の薄膜形成速度は30〜40Å／分で
あった（第１の過程）。所定の時間後、酸素の混入を停
止しアルゴンガスのみの雰囲気でスパッタリングを行
い、所望の膜厚の配向性金属薄膜を得た（第２の過
程）。得られた薄膜をＸ線回折および電子線回折で結晶
の同定、方位の決定を行った。
第１図a,bに金、白金のＸ線回折図形を示す。第２図に
は、白金の場合、酸素を含むアルゴンガス雰囲気で薄膜
形成する第１の過程の時間：t1を変化したとき、そのＸ
線回折強度の変化の様子を示している。t1が２分から５
分の間で、つまり第１の過程で形成した金属薄膜の膜厚
が60Åから150Åの間で、Ｘ線回折強度はピークを示す
とともに、終始酸素を含むアルゴンガス雰囲気で形成す
る場合（図中・印）と比較して回折強度は増大している
ことが明らかである。また、アルゴンガスのみの雰囲気
でスパッタリングする第２の過程での薄膜形成速度は約
70Å／分で、第１の過程の形成速度の約２倍であった。
したがって、全スパッタリング時間もほぼ半減した。な
お、白金薄膜の膜厚は全て約1000Åのときのデータであ
る。
は、白金の場合、酸素を含むアルゴンガス雰囲気で薄膜
形成する第１の過程の時間：t1を変化したとき、そのＸ
線回折強度の変化の様子を示している。t1が２分から５
分の間で、つまり第１の過程で形成した金属薄膜の膜厚
が60Åから150Åの間で、Ｘ線回折強度はピークを示す
とともに、終始酸素を含むアルゴンガス雰囲気で形成す
る場合（図中・印）と比較して回折強度は増大している
ことが明らかである。また、アルゴンガスのみの雰囲気
でスパッタリングする第２の過程での薄膜形成速度は約
70Å／分で、第１の過程の形成速度の約２倍であった。
したがって、全スパッタリング時間もほぼ半減した。な
お、白金薄膜の膜厚は全て約1000Åのときのデータであ
る。
第３図に第１の過程において酸素混合比を変えたとき白
金の回折強度の変化を示す。図から明らかなように、混
合比５％以上で回折強度が増大している。
金の回折強度の変化を示す。図から明らかなように、混
合比５％以上で回折強度が増大している。
また、＜100＞配向した金および白金薄膜の電子線回折
像ではいずれも各回折点が分離し、スポット状に出現す
ることから、酸化マグネシウム上にエピタキシャル成長
していることが確認された。
像ではいずれも各回折点が分離し、スポット状に出現す
ることから、酸化マグネシウム上にエピタキシャル成長
していることが確認された。
また、終始酸素を含むアルゴンガス雰囲気で形成した場
合、時々電気抵抗が大きい値を示したが、本発明による
ものは、安定してバルクに近い値を示し、極めて薄い膜
でも電極として機能することが確かめられた。
合、時々電気抵抗が大きい値を示したが、本発明による
ものは、安定してバルクに近い値を示し、極めて薄い膜
でも電極として機能することが確かめられた。
発明の効果 以上、本発明の製造方法によれば、＜100＞配向で結晶
性のよいしかも電気抵抗の小さい金属薄膜が安定にかつ
再現性よく作製できる。また、薄膜形成速度も向上し
た。
性のよいしかも電気抵抗の小さい金属薄膜が安定にかつ
再現性よく作製できる。また、薄膜形成速度も向上し
た。
第１図a,bはそれぞれ本発明の製造方法で作製された
金、白金薄膜のＸ線回折図形を示す特性図、第２図は第
１の過程の時間：t1を変えたとき白金薄膜回折強度の変
化を示す特性図、第３図はアルゴン中の酸素混合比を変
えたとき白金薄膜回折強度の変化を示す特性図である。
金、白金薄膜のＸ線回折図形を示す特性図、第２図は第
１の過程の時間：t1を変えたとき白金薄膜回折強度の変
化を示す特性図、第３図はアルゴン中の酸素混合比を変
えたとき白金薄膜回折強度の変化を示す特性図である。
Claims (3)
- 【請求項１】スパッタリングにより金属薄膜を作製する
過程において、体積百分率で５％以上酸素を含むアルゴ
ンガス雰囲気中で形成する第１の過程と、アルゴンガス
のみの雰囲気中で形成する第２の過程とを備えたことを
特徴とする配向性金属薄膜の製造方法。 - 【請求項２】第１の過程により形成される金属薄膜の膜
厚が30〜300Åで、金属薄膜が金または白金であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の配向性金属薄
膜の製造方法。 - 【請求項３】金または白金である金属薄膜が単結晶酸化
マグネシウムの｛100｝面上に＜100＞方向に配向するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の配向性金属
薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60225108A JPH0723534B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 配向性金属薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60225108A JPH0723534B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 配向性金属薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283462A JPS6283462A (ja) | 1987-04-16 |
| JPH0723534B2 true JPH0723534B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=16824103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60225108A Expired - Lifetime JPH0723534B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 配向性金属薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723534B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS543297A (en) * | 1977-06-09 | 1979-01-11 | Murata Manufacturing Co | Piezoelectric crystal film of zinc oxide |
| JPS6022971B2 (ja) * | 1982-09-10 | 1985-06-05 | 富士通株式会社 | 金属酸化膜のスパツタリング方法 |
| JPH0781183B2 (ja) * | 1983-02-03 | 1995-08-30 | 松下電器産業株式会社 | 配向性金属薄膜の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP60225108A patent/JPH0723534B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6283462A (ja) | 1987-04-16 |
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