JPH0788271B2 - 酸化物薄膜の製造方法 - Google Patents
酸化物薄膜の製造方法Info
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- JPH0788271B2 JPH0788271B2 JP5971788A JP5971788A JPH0788271B2 JP H0788271 B2 JPH0788271 B2 JP H0788271B2 JP 5971788 A JP5971788 A JP 5971788A JP 5971788 A JP5971788 A JP 5971788A JP H0788271 B2 JPH0788271 B2 JP H0788271B2
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- JP
- Japan
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- thin film
- substrate
- magnesium oxide
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、配向性薄膜あるいはエピタキシャル薄膜作製
時に基板として用いる酸化物薄膜の製造方法に関するも
のである。
時に基板として用いる酸化物薄膜の製造方法に関するも
のである。
従来の技術 配向性薄膜あるいはエピタキシャル薄膜を作製するに
は、結晶構造や対称性、原子間距離等において上記薄膜
と基板材料とが類似していることが要求される。特に、
従来の誘電体エピタキシャル膜や配向膜はサファイアや
MgO等の酸化物単結晶を基板にして作製されることが多
い。
は、結晶構造や対称性、原子間距離等において上記薄膜
と基板材料とが類似していることが要求される。特に、
従来の誘電体エピタキシャル膜や配向膜はサファイアや
MgO等の酸化物単結晶を基板にして作製されることが多
い。
例えば、＜001＞方向に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
流を利用した薄膜素子は、無配向のものより焦電係数が
大きく、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）が大きくなることを、第30回春季
応用物理学会（予稿集7p−Ｚ−２）において報告した。
上記＜001＞配向チタン酸鉛薄膜は（100）でへき開した
MgO単結晶基板上に成長する。
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
流を利用した薄膜素子は、無配向のものより焦電係数が
大きく、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）が大きくなることを、第30回春季
応用物理学会（予稿集7p−Ｚ−２）において報告した。
上記＜001＞配向チタン酸鉛薄膜は（100）でへき開した
MgO単結晶基板上に成長する。
基板上に形成された薄膜デバイスは、基板そのものの特
性、薄膜と基板との相互作用により、特性が大きく左右
される。したがって、焦電型赤外線センサや圧電振動子
は、基板の主要部を除去した構成が提案されている。ま
た、半導体基板上に中間層を成長させた後、エピタキシ
ャル薄膜を形成した集積化デバイスも提案されている。
性、薄膜と基板との相互作用により、特性が大きく左右
される。したがって、焦電型赤外線センサや圧電振動子
は、基板の主要部を除去した構成が提案されている。ま
た、半導体基板上に中間層を成長させた後、エピタキシ
ャル薄膜を形成した集積化デバイスも提案されている。
発明が解決しようとする課題 上記酸化物単結晶基板は、単結晶ブロックから薄片とし
てを切り出され、その表面を研磨して各種デバイスの基
板として用いられる。通常、基板は薄い方が好ましい場
合が多いが、基板の厚さを薄くするには限界がある。さ
らに、へき開により他の結晶面、例えばMgO単結晶の場
合、（110）、（111）面野基板を作製することは困難で
ある。
てを切り出され、その表面を研磨して各種デバイスの基
板として用いられる。通常、基板は薄い方が好ましい場
合が多いが、基板の厚さを薄くするには限界がある。さ
らに、へき開により他の結晶面、例えばMgO単結晶の場
合、（110）、（111）面野基板を作製することは困難で
ある。
また、半導体基板を用いた集積化デバイスを作製する場
合、酸化物単結晶基板を利用して半導体基板上に選択的
に微小部分をエピタキシャル成長することは困難であ
る。
合、酸化物単結晶基板を利用して半導体基板上に選択的
に微小部分をエピタキシャル成長することは困難であ
る。
課題を解決するための手段 半導体基板あるいはガラス基板上に、酸化マグネシウム
をスパッタリング法により作製するさいに、スパッタリ
ングガスとして不活性ガスと酸素の混合ガスを用い、前
記混合ガスが酸素を50％以上含む雰囲気で膜形成を行
い、＜111＞方向あるいは＜100＞方向に配向した酸化マ
グネシウムを作製する。
をスパッタリング法により作製するさいに、スパッタリ
ングガスとして不活性ガスと酸素の混合ガスを用い、前
記混合ガスが酸素を50％以上含む雰囲気で膜形成を行
い、＜111＞方向あるいは＜100＞方向に配向した酸化マ
グネシウムを作製する。
作用 上記のような製造法により、酸化マグネシウムを（11
1）および（100）に選択的に再現性よく作製することが
できる。また、半導体基板やガラス基板に容易に作製で
きるので、集積化デバイスも実現できる。
1）および（100）に選択的に再現性よく作製することが
できる。また、半導体基板やガラス基板に容易に作製で
きるので、集積化デバイスも実現できる。
実施例 Si（100）基板上に酸化マグネシウムを高周波マグネト
ロンスパッタリング法により作製した。基板の温度を40
0〜700℃と変化した。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、全圧を4Paとした。
高周波入力電力を1.5-6.5W/cm2とした。所望の膜厚の酸
化マグネシウムの薄膜を得た。得られた薄膜をＸ線回折
で結晶方位の決定を行った。
ロンスパッタリング法により作製した。基板の温度を40
0〜700℃と変化した。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、全圧を4Paとした。
高周波入力電力を1.5-6.5W/cm2とした。所望の膜厚の酸
化マグネシウムの薄膜を得た。得られた薄膜をＸ線回折
で結晶方位の決定を行った。
第１図にＸ線回折強度とアルゴン・酸素ガス混合比との
関係を示している。酸素ガスが50％以上になると、（20
0）および（111）強度が大きくなり、（220）のピーク
はほとんど検出できない。ここで、酸化マグネシウムは
面心立方格子であるので、（100）、（110）反射は検出
されないが、（200）および（220）反射が検出されたの
で、その薄膜が基板面に垂直の方向に（100）および（1
10）に配向していることがわかる。ただし、基板温度は
600℃のときである。
関係を示している。酸素ガスが50％以上になると、（20
0）および（111）強度が大きくなり、（220）のピーク
はほとんど検出できない。ここで、酸化マグネシウムは
面心立方格子であるので、（100）、（110）反射は検出
されないが、（200）および（220）反射が検出されたの
で、その薄膜が基板面に垂直の方向に（100）および（1
10）に配向していることがわかる。ただし、基板温度は
600℃のときである。
第２図は基板温度を変化したときのＸ線回折パターンを
示している。酸素ガスが50％のときである。Ｘ線回折強
度と基板温度との関係を第３図に示す。500℃のときは
（200）の反射強度のみが、700℃になると（111）のみ
が増大する。つまり、600℃をさかいに低温では（100）
が優勢になり、500℃では（100）配向となる。高温側で
は（111）が優勢になり、700℃では（111）配向とな
る。
示している。酸素ガスが50％のときである。Ｘ線回折強
度と基板温度との関係を第３図に示す。500℃のときは
（200）の反射強度のみが、700℃になると（111）のみ
が増大する。つまり、600℃をさかいに低温では（100）
が優勢になり、500℃では（100）配向となる。高温側で
は（111）が優勢になり、700℃では（111）配向とな
る。
第４図は（200）反射強度と膜形成速度との関係を示
す。膜形成速度とともに（200）反射強度は増大する。
す。膜形成速度とともに（200）反射強度は増大する。
発明の効果 本発明の製造法によれば、酸化マグネシウムを（111）
および（100）に選択的に再現性よく作製することがで
き、高価な酸化マグネシウムを用いることなく、従来作
製困難であった（111）面も容易に作製することができ
る。また、半導体基板やガラス基板に容易に作製できる
ので、集積化デバイスも実現できる。
および（100）に選択的に再現性よく作製することがで
き、高価な酸化マグネシウムを用いることなく、従来作
製困難であった（111）面も容易に作製することができ
る。また、半導体基板やガラス基板に容易に作製できる
ので、集積化デバイスも実現できる。
第１図は、Ｘ線回折強度とアルゴン・酸素ガス混合比と
の関係を示す特性図、第２図は本発明の製造方法に基づ
いて基板温度を変化したときのＸ線回折パターンを示す
図、第３図はＸ線回折強度と基板温度との関係を示す特
性図、第４図は（200）反射強度と膜形成速度との関係
を示す特性図である。
の関係を示す特性図、第２図は本発明の製造方法に基づ
いて基板温度を変化したときのＸ線回折パターンを示す
図、第３図はＸ線回折強度と基板温度との関係を示す特
性図、第４図は（200）反射強度と膜形成速度との関係
を示す特性図である。
Claims (3)
- 【請求項１】基板上に酸化マグネシウムをスパッタリン
グ法により作製する工程において、スパッタリングガス
として不活性ガスと酸素の混合ガスを用い、前記混合ガ
スが酸素を50％以上含む雰囲気で膜形成を行い、＜111
＞方向あるいは＜100＞方向に配向した酸化マグネシウ
ムを作製することを特徴とする酸化物薄膜の製造方法。 - 【請求項２】酸化マグネシウムをスパッタリング法によ
り作製する工程を、基板温度を700℃以上にして、＜111
＞方向に配向した酸化マグネシウムを作製することを特
徴とする請求項１に記載の酸化物薄膜の製造方法。 - 【請求項３】酸化マグネシウムをスパッタリング法によ
り作製する工程を、基板温度を500℃以下にして、＜100
＞方向に配向した酸化マグネシウムを作製することを特
徴とする請求項１に記載の酸化物薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5971788A JPH0788271B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 酸化物薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5971788A JPH0788271B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 酸化物薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234398A JPH01234398A (ja) | 1989-09-19 |
| JPH0788271B2 true JPH0788271B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=13121232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5971788A Expired - Fee Related JPH0788271B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 酸化物薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788271B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3339554B2 (ja) | 1995-12-15 | 2002-10-28 | 松下電器産業株式会社 | プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 |
| US6150030A (en) * | 1997-11-20 | 2000-11-21 | Balzers Hochvakuum Ag | Substrate coated with an MgO-layer |
| EP0918042A1 (de) * | 1997-11-20 | 1999-05-26 | Balzers Hochvakuum AG | Mit mindestens einer MgO-Schicht beschichtetes Substrat |
| EP0918043B8 (de) * | 1997-11-20 | 2005-11-23 | Applied Films GmbH & Co. KG | Mit mindestens einer MgO-Schicht beschichtetes Substrat |
| FR2774087B1 (fr) * | 1998-01-29 | 2000-02-25 | Seva | Procede de depot d'une couche a base d'oxyde de magnesium sur un substrat, substrat obtenu et utilisation dudit substrat |
| CN106064829B (zh) * | 2015-09-17 | 2017-11-03 | 南昌大学 | 一种负载氧化锡的花状氧化镁的制备方法 |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP5971788A patent/JPH0788271B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01234398A (ja) | 1989-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |