JPH0758022A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
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- JPH0758022A JPH0758022A JP19862993A JP19862993A JPH0758022A JP H0758022 A JPH0758022 A JP H0758022A JP 19862993 A JP19862993 A JP 19862993A JP 19862993 A JP19862993 A JP 19862993A JP H0758022 A JPH0758022 A JP H0758022A
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- thin film
- substrate
- density
- atoms
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成膜方法によらず、基板温度を低温に保ちつ
つ膜密度の大きな薄膜を得る。 【構成】 成膜中の成膜材料原子に電磁波を入射し、成
膜材料表面にエバネッセント波を生ぜしめつつ成膜する
ことにより、新たに飛来する原子がより強固に付着し、
成膜方法によらず基板温度を低温に保ちつつ膜密度の大
きな薄膜が得られる。
つ膜密度の大きな薄膜を得る。 【構成】 成膜中の成膜材料原子に電磁波を入射し、成
膜材料表面にエバネッセント波を生ぜしめつつ成膜する
ことにより、新たに飛来する原子がより強固に付着し、
成膜方法によらず基板温度を低温に保ちつつ膜密度の大
きな薄膜が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電磁波を照射することに
より基板温度を低温に保って成膜する薄膜形成方法に関
する。
より基板温度を低温に保って成膜する薄膜形成方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、薄膜形成方法においては、基板温
度をできるだけ低温にして成膜することが望まれてい
る。これは、良好な結晶状態の薄膜を作製するには基板
を加熱するのが一般的であるが、このように基板を加熱
すると、後に示すようにいくつかの問題点が生じ、した
がってこの問題点を解消するためである。一般に薄膜形
成においては熱エネルギーは良好な薄膜を得るための重
要な因子である。
度をできるだけ低温にして成膜することが望まれてい
る。これは、良好な結晶状態の薄膜を作製するには基板
を加熱するのが一般的であるが、このように基板を加熱
すると、後に示すようにいくつかの問題点が生じ、した
がってこの問題点を解消するためである。一般に薄膜形
成においては熱エネルギーは良好な薄膜を得るための重
要な因子である。
【０００３】すなわち、基板上に飛来した原子や分子は
できるだけ膜中にめり込むことなく、膜表面を拡散やマ
イグレーション（転移）により安定な位置に組み込まれ
結晶化しなければならない。その場合、マイグレーショ
ンは大きい程良好な薄膜を形成することができる。薄膜
が冷却されていると、飛来した原子や分子はその運動が
急激に停止され、したがって安定な位置を探すことがで
きず、欠陥が生じたり、ときには原子配列がランダムな
非晶質になる。
できるだけ膜中にめり込むことなく、膜表面を拡散やマ
イグレーション（転移）により安定な位置に組み込まれ
結晶化しなければならない。その場合、マイグレーショ
ンは大きい程良好な薄膜を形成することができる。薄膜
が冷却されていると、飛来した原子や分子はその運動が
急激に停止され、したがって安定な位置を探すことがで
きず、欠陥が生じたり、ときには原子配列がランダムな
非晶質になる。
【０００４】そこで、ヒータなどで基板を直接加熱す
る、プラズマやイオンビームにより原子や分子を予め
励起しておいて成膜する、成膜中に膜表面に紫外線や
電子線、イオンビームを照射し原子（電子）を励起状態
にして反応を促進する、などの対策がとられている。
る、プラズマやイオンビームにより原子や分子を予め
励起しておいて成膜する、成膜中に膜表面に紫外線や
電子線、イオンビームを照射し原子（電子）を励起状態
にして反応を促進する、などの対策がとられている。
【０００５】このような方法は、直接加熱の場合を除く
と、基板がフィルムなどの耐熱性の小さな材料で形成さ
れていると、加熱が困難であり、それにもかかわらず良
好な結晶性の薄膜を作製するときに用いられる。の直
接加熱を除く上記、３の方法の基本的で共通する考え
方は、原子（電子）を励起状態にして反応しやすくする
ことにある。すなわち、直接加熱法に比べて低基板温度
で成膜しようとするものである。いずれにしても、上記
の加熱法はそれなりに効果が明確であり、一般的に知ら
れているものである。
と、基板がフィルムなどの耐熱性の小さな材料で形成さ
れていると、加熱が困難であり、それにもかかわらず良
好な結晶性の薄膜を作製するときに用いられる。の直
接加熱を除く上記、３の方法の基本的で共通する考え
方は、原子（電子）を励起状態にして反応しやすくする
ことにある。すなわち、直接加熱法に比べて低基板温度
で成膜しようとするものである。いずれにしても、上記
の加熱法はそれなりに効果が明確であり、一般的に知ら
れているものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の成膜
方法において、のヒータなどにより基板を直接加熱す
る方法は、実施が容易であると共に一定の効果もある
が、装置が大がかりになるという問題点がある。例え
ば、５００℃以上に基板を加熱する場合、ベルジャー内
全てが加熱され、基板以外を長時間冷却するのは困難で
あり、また装置そのものが冷却のため高価になるという
問題点がある。さらに、基板に高分子フィルムを使用す
る必要があるときは、基板を加熱することも困難である
（約２００℃以上で延伸する）。
方法において、のヒータなどにより基板を直接加熱す
る方法は、実施が容易であると共に一定の効果もある
が、装置が大がかりになるという問題点がある。例え
ば、５００℃以上に基板を加熱する場合、ベルジャー内
全てが加熱され、基板以外を長時間冷却するのは困難で
あり、また装置そのものが冷却のため高価になるという
問題点がある。さらに、基板に高分子フィルムを使用す
る必要があるときは、基板を加熱することも困難である
（約２００℃以上で延伸する）。
【０００７】また、、の方法では、イオンや電子は
質量を有しており長時間照射すると基板や膜がダメージ
を受け、ヒータ加熱よりは効率がよいが温度上昇をもた
らすという問題点がある。さらに、紫外線は可視光の領
域にスペクトルがあり、同じ電磁波ではあるがＸ線に比
べるとエネルギーは大幅に小さく、したがって高真空で
ない条件（１０-3Ｔｏｒｒより高い圧力）では基板や膜
に到達する前に吸収されてしまうという問題点がある。
さらに、その場合も、イオンや電子程ではないが、膜の
温度上昇を回避できない。
質量を有しており長時間照射すると基板や膜がダメージ
を受け、ヒータ加熱よりは効率がよいが温度上昇をもた
らすという問題点がある。さらに、紫外線は可視光の領
域にスペクトルがあり、同じ電磁波ではあるがＸ線に比
べるとエネルギーは大幅に小さく、したがって高真空で
ない条件（１０-3Ｔｏｒｒより高い圧力）では基板や膜
に到達する前に吸収されてしまうという問題点がある。
さらに、その場合も、イオンや電子程ではないが、膜の
温度上昇を回避できない。
【０００８】本発明者は以前、上記問題点を解決するた
めに、成膜中の膜にＸ線または電子線を照射して成膜中
の原子に吸収させ励起することにより基板温度を低温に
維持して成膜する薄膜形成方法を提案した（特願平４−
８７８９６号）。上記の方法によれば、Ｘ線または電子
線を使用するので、高真空を必要としない成膜法、例え
ば、真空蒸着法や、ＣＶＤ法、スパッタ法、イオンプレ
ーティング法に対して有効である。しかしながら、上記
の方法においてもさらに以下に述べるような問題点があ
る。
めに、成膜中の膜にＸ線または電子線を照射して成膜中
の原子に吸収させ励起することにより基板温度を低温に
維持して成膜する薄膜形成方法を提案した（特願平４−
８７８９６号）。上記の方法によれば、Ｘ線または電子
線を使用するので、高真空を必要としない成膜法、例え
ば、真空蒸着法や、ＣＶＤ法、スパッタ法、イオンプレ
ーティング法に対して有効である。しかしながら、上記
の方法においてもさらに以下に述べるような問題点があ
る。
【０００９】従来、密度の高い緻密な膜を作製するため
には、例えばスパッタ法を用いることが考えられ、スパ
ッタ法により作製された膜は真空蒸着法により作製され
た膜よりも高密度な膜が得られるとされてきた。これは
基板に飛来する粒子（原子、分子、クラスター等）のエ
ネルギーが高く、積み上がった膜の上からたたいて加圧
することが要因として考えられていた。
には、例えばスパッタ法を用いることが考えられ、スパ
ッタ法により作製された膜は真空蒸着法により作製され
た膜よりも高密度な膜が得られるとされてきた。これは
基板に飛来する粒子（原子、分子、クラスター等）のエ
ネルギーが高く、積み上がった膜の上からたたいて加圧
することが要因として考えられていた。
【００１０】このように従来は膜密度を高くしようとす
れば、成膜方法を選択しなければならなかった。しか
し、多くの場合、密度の高い良質の膜を得るためだけに
成膜方法を選ぶことはことは少なく、例えばその方法を
用いなければ要求される化合物の膜が生成できない等の
理由により選ばれるのが実状であった。ところが、実際
にはどのような成膜方法、例えば既存の、真空蒸着法、
スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビームス
パッタリング法、レーザーアブレーション法、イオンク
ラスタービーム法（ＩＣＢ法）、ケミカルベイパーデポ
ジション法（ＣＶＤ法）モレキュラービームエピタキシ
ー法（ＭＢＥ法）等のどのような方法を用いても高密度
で良質な膜を得たいという要求は同じであり、これを実
現することにより薄膜形成の汎用性が飛躍的に向上する
ことが見込まれる。
れば、成膜方法を選択しなければならなかった。しか
し、多くの場合、密度の高い良質の膜を得るためだけに
成膜方法を選ぶことはことは少なく、例えばその方法を
用いなければ要求される化合物の膜が生成できない等の
理由により選ばれるのが実状であった。ところが、実際
にはどのような成膜方法、例えば既存の、真空蒸着法、
スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビームス
パッタリング法、レーザーアブレーション法、イオンク
ラスタービーム法（ＩＣＢ法）、ケミカルベイパーデポ
ジション法（ＣＶＤ法）モレキュラービームエピタキシ
ー法（ＭＢＥ法）等のどのような方法を用いても高密度
で良質な膜を得たいという要求は同じであり、これを実
現することにより薄膜形成の汎用性が飛躍的に向上する
ことが見込まれる。
【００１１】すなわち、これらの方法により形成された
薄膜の密度はバルク結晶を生成する場合に比較して一般
に小さく、その密度は０．８〜０．９グラム／ｃｍ3ほ
どになる。これは多結晶体が形成され、結晶と結晶の間
の粒界に密度の低い部分が形成されるためである。しか
し、例えばアルミニウムなどのＬＳＩの配線材料のよう
に、電流を流したいというような場合には、粒界の低密
度部分は好ましくなく、短寿命になり、また、電流密度
が上がらないといったトラブルの原因となる。
薄膜の密度はバルク結晶を生成する場合に比較して一般
に小さく、その密度は０．８〜０．９グラム／ｃｍ3ほ
どになる。これは多結晶体が形成され、結晶と結晶の間
の粒界に密度の低い部分が形成されるためである。しか
し、例えばアルミニウムなどのＬＳＩの配線材料のよう
に、電流を流したいというような場合には、粒界の低密
度部分は好ましくなく、短寿命になり、また、電流密度
が上がらないといったトラブルの原因となる。
【００１２】したがって、本発明は、成膜材料原子をよ
り強固に付着させることにより、成膜方法によらず基板
温度を低温に保ちつつ膜密度の大きな薄膜を得ることを
目的とする。
り強固に付着させることにより、成膜方法によらず基板
温度を低温に保ちつつ膜密度の大きな薄膜を得ることを
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に成膜
材料原子を連続的に付着させることにより所望の薄膜を
得る薄膜形成方法において、成膜中の成膜材料原子に電
磁波を入射し、成膜材料原子表面にエバネッセント波を
生ぜしめつつ成膜することを特徴とする。
材料原子を連続的に付着させることにより所望の薄膜を
得る薄膜形成方法において、成膜中の成膜材料原子に電
磁波を入射し、成膜材料原子表面にエバネッセント波を
生ぜしめつつ成膜することを特徴とする。
【００１４】さらに本発明は、電磁波がレーザー光であ
ることを特徴とする。
ることを特徴とする。
【００１５】さらに本発明は、電磁波の入射角は成膜材
料原子の略臨界角以上であることを特徴とする。
料原子の略臨界角以上であることを特徴とする。
【００１６】
【作用】この発明によれば、どのような成膜方法を用い
ても、基板温度を低温に保って高密度な薄膜を形成する
ことができる。
ても、基板温度を低温に保って高密度な薄膜を形成する
ことができる。
【００１７】さらに、この発明によれば、使用する薄膜
形成材料や薄膜形成装置、基板（例えば、プラスチック
基板などにも適用可能）をも選ぶことなく、良好な薄膜
を得ることができる。
形成材料や薄膜形成装置、基板（例えば、プラスチック
基板などにも適用可能）をも選ぶことなく、良好な薄膜
を得ることができる。
【００１８】以下に実施例を用いて本発明をより詳細に
説明する。 実施例１ 図１に示したように、真空蒸着法を用いて４インチＳｉ
基板上に約３０００ÅのＡｌの薄膜２を形成した。成膜
条件は以下のとおりである。 成膜材料（蒸発材料） Ａｌ（純度９９．９９％） 基板温度 １５０℃ 真空槽内の背圧 ０．７×１０-7Ｔｏｒｒ 基板／蒸発源間距離 ２６ｃｍ レーザー光入射角 １° レーザー光波長 ４８８ｎｍ，７８５ｎｍ なお、レーザー光入射角は、Ｓｉ基板の表面または成膜
面とレーザー光とが為す角度であり、真空槽内の背圧
は、成膜材料蒸発前に真空引きした段階での真空槽内の
圧力である。
説明する。 実施例１ 図１に示したように、真空蒸着法を用いて４インチＳｉ
基板上に約３０００ÅのＡｌの薄膜２を形成した。成膜
条件は以下のとおりである。 成膜材料（蒸発材料） Ａｌ（純度９９．９９％） 基板温度 １５０℃ 真空槽内の背圧 ０．７×１０-7Ｔｏｒｒ 基板／蒸発源間距離 ２６ｃｍ レーザー光入射角 １° レーザー光波長 ４８８ｎｍ，７８５ｎｍ なお、レーザー光入射角は、Ｓｉ基板の表面または成膜
面とレーザー光とが為す角度であり、真空槽内の背圧
は、成膜材料蒸発前に真空引きした段階での真空槽内の
圧力である。
【００１９】次に本発明を用いて薄膜を形成する過程を
説明する。図２に示したように、基板３上に成膜材料原
子４を積層し、それと同時に膜面（膜が形成されていな
い成膜当初は基板表面）に、成膜材料原子４の略臨界角
以上の入射角で光を入射させて膜表面にエバネッセント
波５を生じさせながら成膜する。ここで、入射角とは、
光（あるいは電磁波）が媒質１から媒質２の境界面に入
射する場合に、その境界面の媒質１側の法線となす角で
あり、臨界角とは、その境界面により入射波が完全に反
射される（全反射）ときの入射角である。また、エバネ
ッセント波は、「科学大辞典」（丸善株式会社、昭和６
０年３月５日発行）によれば、光や電磁波が境界面に入
射したとき、その強度が境界面からの距離の増加ととも
に指数関数的に急速に減衰する波であり、たとえば全反
射角以上の入射角で境界面に入射したときに境界面に生
ずる波などがそれである、としている。エバネッセント
波それ自体は、他にも例えば「レーザーハンドブック」
（オーム社、昭和５７年１２月１５日発行）の第６３
頁、光工学ハンドブック（朝倉書店、昭和６１年２月２
０日発行）の第３３頁にも記載されているように一般に
知られたものである。しかしながら本発明者は鋭意努力
の結果、光工学の分野で議論されるこのような異なる物
質の境界面に発生する波動を、材料分野、特に薄膜形成
方法に用いることが非常に有効であることを見出した。
１つ１つの原子４の表面に発生したエバネッセント波５
によって、表面原子４上に続いて飛来する原子は、従来
の原子間の吸着よりも強く吸着され、原子間距離が短く
密に詰まることによって、高密度な膜が形成できる。こ
のことは後に述べる本発明を用いて作製した薄膜と従来
の方法で作製した薄膜との膜密度の評価とそれらの比較
によって明らかになるであろう。なお、図２においては
エバネッセント波５が生じる様子が明瞭になるように擬
似的に表したものであり、各原子４間の間隔やエバネッ
セント波５の形状などは必ずしも正確ではない。
説明する。図２に示したように、基板３上に成膜材料原
子４を積層し、それと同時に膜面（膜が形成されていな
い成膜当初は基板表面）に、成膜材料原子４の略臨界角
以上の入射角で光を入射させて膜表面にエバネッセント
波５を生じさせながら成膜する。ここで、入射角とは、
光（あるいは電磁波）が媒質１から媒質２の境界面に入
射する場合に、その境界面の媒質１側の法線となす角で
あり、臨界角とは、その境界面により入射波が完全に反
射される（全反射）ときの入射角である。また、エバネ
ッセント波は、「科学大辞典」（丸善株式会社、昭和６
０年３月５日発行）によれば、光や電磁波が境界面に入
射したとき、その強度が境界面からの距離の増加ととも
に指数関数的に急速に減衰する波であり、たとえば全反
射角以上の入射角で境界面に入射したときに境界面に生
ずる波などがそれである、としている。エバネッセント
波それ自体は、他にも例えば「レーザーハンドブック」
（オーム社、昭和５７年１２月１５日発行）の第６３
頁、光工学ハンドブック（朝倉書店、昭和６１年２月２
０日発行）の第３３頁にも記載されているように一般に
知られたものである。しかしながら本発明者は鋭意努力
の結果、光工学の分野で議論されるこのような異なる物
質の境界面に発生する波動を、材料分野、特に薄膜形成
方法に用いることが非常に有効であることを見出した。
１つ１つの原子４の表面に発生したエバネッセント波５
によって、表面原子４上に続いて飛来する原子は、従来
の原子間の吸着よりも強く吸着され、原子間距離が短く
密に詰まることによって、高密度な膜が形成できる。こ
のことは後に述べる本発明を用いて作製した薄膜と従来
の方法で作製した薄膜との膜密度の評価とそれらの比較
によって明らかになるであろう。なお、図２においては
エバネッセント波５が生じる様子が明瞭になるように擬
似的に表したものであり、各原子４間の間隔やエバネッ
セント波５の形状などは必ずしも正確ではない。
【００２０】基板や成膜材料が電磁波に対して透過性が
あれば、電磁波の入射は裏面方向からでもよい。要は、
エバネッセント波が生じる条件であれば電磁波の入射す
る方向は問題ではない。さらに、電磁波であれば波長の
長短はいずれであっても構わない。すなわち、入射させ
る電磁波の波長を適宜選択することによって、所望の密
度に変化させることも可能である。これは、入射させる
電磁波の波長によりエバネッセント波の生じ方が異な
り、原子間の吸着の強さが変化するためであり、所望の
密度の薄膜を得たい場合にはこの考えはむしろ効果的で
ある。
あれば、電磁波の入射は裏面方向からでもよい。要は、
エバネッセント波が生じる条件であれば電磁波の入射す
る方向は問題ではない。さらに、電磁波であれば波長の
長短はいずれであっても構わない。すなわち、入射させ
る電磁波の波長を適宜選択することによって、所望の密
度に変化させることも可能である。これは、入射させる
電磁波の波長によりエバネッセント波の生じ方が異な
り、原子間の吸着の強さが変化するためであり、所望の
密度の薄膜を得たい場合にはこの考えはむしろ効果的で
ある。
【００２１】また、本発明においては、電磁波を膜中原
子に吸収させるのではなく膜中原子表面に発生したエバ
ネッセント波を利用したものであるので、基板表面は平
滑であることが好ましい。また、膜面（膜生成当初にあ
っては基板表面）への電磁波の入射は、理論的には全反
射する条件となることが必要であり、そのような状態で
あることが好ましいが、現実的には臨界角以下の入射角
で入射してもエバネッセント波は発生し、本発明が達成
されることは考えられる。
子に吸収させるのではなく膜中原子表面に発生したエバ
ネッセント波を利用したものであるので、基板表面は平
滑であることが好ましい。また、膜面（膜生成当初にあ
っては基板表面）への電磁波の入射は、理論的には全反
射する条件となることが必要であり、そのような状態で
あることが好ましいが、現実的には臨界角以下の入射角
で入射してもエバネッセント波は発生し、本発明が達成
されることは考えられる。
【００２２】さらに、実施例においては、入射する電磁
波（光）の例としてレーザー光を用いている。これはレ
ーザー光の単色性に優れコヒーレントな波動であるとい
う性質がエバネッセント波を発生するのに適していると
考えられるためであるが、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で他の手段を用いることができることはいうまでもな
い。
波（光）の例としてレーザー光を用いている。これはレ
ーザー光の単色性に優れコヒーレントな波動であるとい
う性質がエバネッセント波を発生するのに適していると
考えられるためであるが、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で他の手段を用いることができることはいうまでもな
い。
【００２３】また、上記実施例においては、膜が形成さ
れていない成膜当初には基板表面にレーザー光を照射し
ている。成膜中に成膜材料原子に電磁波を入射するだけ
でも充分に効果的であるが、膜が形成されていない段階
にも基板表面に電磁波を照射することによりエバネッセ
ント波が発生し、基板表面原子とその上に飛来する成膜
材料原子との吸着が強固になり、膜密度が高くなり、よ
り効果的である。
れていない成膜当初には基板表面にレーザー光を照射し
ている。成膜中に成膜材料原子に電磁波を入射するだけ
でも充分に効果的であるが、膜が形成されていない段階
にも基板表面に電磁波を照射することによりエバネッセ
ント波が発生し、基板表面原子とその上に飛来する成膜
材料原子との吸着が強固になり、膜密度が高くなり、よ
り効果的である。
【００２４】次に上述した実施例１により得られた薄膜
の膜密度について説明する。Ａｌ膜を剥離しないで、波
長λ＝１．５４Åの低入射角Ｘ線を用いて反射強度測定
から臨界角を求め、さらに理論式によって計算して求め
た膜密度は、入射レーザー光波長λ＝４８８ｎｍで作製
した膜は２．５５グラム／ｃｍ3、入射レーザー光波長
λ＝７８５ｎｍで作製した膜は２．５１グラム／ｃｍ3
であった。
の膜密度について説明する。Ａｌ膜を剥離しないで、波
長λ＝１．５４Åの低入射角Ｘ線を用いて反射強度測定
から臨界角を求め、さらに理論式によって計算して求め
た膜密度は、入射レーザー光波長λ＝４８８ｎｍで作製
した膜は２．５５グラム／ｃｍ3、入射レーザー光波長
λ＝７８５ｎｍで作製した膜は２．５１グラム／ｃｍ3
であった。
【００２５】比較例１ レーザー光を照射せずに他の条件を実施例１と同一にし
てＡｌ膜を作製した。これによって形成されたＡｌ膜の
膜密度を実施例１の場合と同様にして求めたところ、膜
密度は２．２９グラム／ｃｍ3であった。
てＡｌ膜を作製した。これによって形成されたＡｌ膜の
膜密度を実施例１の場合と同様にして求めたところ、膜
密度は２．２９グラム／ｃｍ3であった。
【００２６】実施例１と比較例１との比較から、レーザ
ー光を照射した実施例１の方が膜密度の大きいＡｌ膜が
形成されることがわかる。すなわち、原子間の結合は実
施例１の方がより強固に結合していることが理解でき
る。
ー光を照射した実施例１の方が膜密度の大きいＡｌ膜が
形成されることがわかる。すなわち、原子間の結合は実
施例１の方がより強固に結合していることが理解でき
る。
【００２７】実施例２ イオンビームスパッタ法を用いて石英基板上に約２００
０ÅのＦｅ薄膜を形成した。薄膜が形成された状態は実
施例１（図１）の場合と同様である。成膜条件は以下の
とおりである。 ターゲット材料 Ｆｅ（純度９９．９９９
％） イオン化ガス Ａｒ（純度９９．９９９
％） イオン化ガス圧 ４×１０-3Ｔｏｒｒ 基板サイズ ３０ｍｍ×３０ｍｍ 基板温度 常温 真空槽内の背圧 ５×１０-8Ｔｏｒｒ ターゲット／基板間距離 １５ｍｍ イオン銃電流 １．５ｍＡ イオン銃電圧 ９ＫＶ イオン銃入射角 ３０° レーザー光入射角 １° レーザー光波長 ４８８ｎｍ，７８５ｎｍ なお、薄膜を形成する過程は実施例１と同様である。実
施例１と同様にして求めたＦｅ膜の膜密度は、入射レー
ザー光波長λ＝４８８ｎｍで作製した膜は７．６４グラ
ム／ｃｍ3、入射レーザー光波長λ＝７８５ｎｍで作製
した膜は７．５９グラム／ｃｍ3であった。
０ÅのＦｅ薄膜を形成した。薄膜が形成された状態は実
施例１（図１）の場合と同様である。成膜条件は以下の
とおりである。 ターゲット材料 Ｆｅ（純度９９．９９９
％） イオン化ガス Ａｒ（純度９９．９９９
％） イオン化ガス圧 ４×１０-3Ｔｏｒｒ 基板サイズ ３０ｍｍ×３０ｍｍ 基板温度 常温 真空槽内の背圧 ５×１０-8Ｔｏｒｒ ターゲット／基板間距離 １５ｍｍ イオン銃電流 １．５ｍＡ イオン銃電圧 ９ＫＶ イオン銃入射角 ３０° レーザー光入射角 １° レーザー光波長 ４８８ｎｍ，７８５ｎｍ なお、薄膜を形成する過程は実施例１と同様である。実
施例１と同様にして求めたＦｅ膜の膜密度は、入射レー
ザー光波長λ＝４８８ｎｍで作製した膜は７．６４グラ
ム／ｃｍ3、入射レーザー光波長λ＝７８５ｎｍで作製
した膜は７．５９グラム／ｃｍ3であった。
【００２８】比較例２ レーザー光を照射せずに他の条件を実施例２と同一にし
てＦｅ膜を作製した。これによって生成したＦｅ膜の膜
密度を実施例２の場合と同様にして求めたところ、膜密
度は７．２８グラム／ｃｍ3であった。
てＦｅ膜を作製した。これによって生成したＦｅ膜の膜
密度を実施例２の場合と同様にして求めたところ、膜密
度は７．２８グラム／ｃｍ3であった。
【００２９】実施例２と比較例２との比較から、レーザ
ー光を照射した実施例２の方が膜密度の大きいＦｅ膜が
形成されることがわかる。すなわち、原子間の結合は実
施例２の方がより強固に結合していることが理解でき
る。
ー光を照射した実施例２の方が膜密度の大きいＦｅ膜が
形成されることがわかる。すなわち、原子間の結合は実
施例２の方がより強固に結合していることが理解でき
る。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明においては、作製す
る膜に電磁波を入射し、膜表面原子にエバネッセント波
を生じさせながら成膜するので、新たに飛来する原子が
より強固に付着し、成膜方法によらず基板温度を低温に
保ちつつ膜密度の大きな薄膜を得ることができる。
る膜に電磁波を入射し、膜表面原子にエバネッセント波
を生じさせながら成膜するので、新たに飛来する原子が
より強固に付着し、成膜方法によらず基板温度を低温に
保ちつつ膜密度の大きな薄膜を得ることができる。
【図１】本発明による薄膜形成方法の実施例により形成
された薄膜を示す断面図である。
された薄膜を示す断面図である。
【図２】本発明による薄膜形成方法において表面原子に
エバネッセント波を生じさせた様子を示す図である。
エバネッセント波を生じさせた様子を示す図である。
１，３ 基板 ２ 薄膜 ４ 成膜材料原子 ５ エバネッセント波
Claims (3)
- 【請求項１】基板上に成膜材料原子を連続的に付着させ
ることにより所望の薄膜を得る薄膜形成方法において、
成膜中の成膜材料原子に電磁波を入射し、前記成膜材料
原子表面にエバネッセント波を生ぜしめつつ成膜するこ
とを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項２】前記電磁波がレーザー光であることを特徴
とする請求項１に記載の薄膜形成方法。 - 【請求項３】前記電磁波の入射角は前記成膜材料原子の
略臨界角以上であることを特徴とする請求項１に記載の
薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19862993A JPH0758022A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19862993A JPH0758022A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758022A true JPH0758022A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16394383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19862993A Pending JPH0758022A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116520509A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-08-01 | 中国科学院高能物理研究所 | 改变薄膜生长模式和表面形貌的倏逝波调制器及调制方法 |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP19862993A patent/JPH0758022A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116520509A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-08-01 | 中国科学院高能物理研究所 | 改变薄膜生长模式和表面形貌的倏逝波调制器及调制方法 |
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