JPH0959086A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
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- JPH0959086A JPH0959086A JP21710095A JP21710095A JPH0959086A JP H0959086 A JPH0959086 A JP H0959086A JP 21710095 A JP21710095 A JP 21710095A JP 21710095 A JP21710095 A JP 21710095A JP H0959086 A JPH0959086 A JP H0959086A
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Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配向性が優れている薄膜を基板上に形成す
る。 【解決手段】 レーザアブレーション法を利用してガラ
ス基板１６上に薄膜を形成する。すなわち、レーザ光Ｌ
を窓部１１から成膜室１０へ導入し、ターゲット１５を
照射する。ターゲット１５はレーザ光の照射によって成
膜材料（中性原子、分子、イオン）を放出し、これらの
成膜材料は基板１６上に堆積／結晶化して薄膜を形成す
る。このとき、成膜中において、基板１６の温度を変更
したり、あるいは成膜速度を変更して成膜条件を異なら
せる。
る。 【解決手段】 レーザアブレーション法を利用してガラ
ス基板１６上に薄膜を形成する。すなわち、レーザ光Ｌ
を窓部１１から成膜室１０へ導入し、ターゲット１５を
照射する。ターゲット１５はレーザ光の照射によって成
膜材料（中性原子、分子、イオン）を放出し、これらの
成膜材料は基板１６上に堆積／結晶化して薄膜を形成す
る。このとき、成膜中において、基板１６の温度を変更
したり、あるいは成膜速度を変更して成膜条件を異なら
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成方法、詳
しくは、基板上に成膜材料を堆積／結晶化して薄膜を形
成する方法に関する。
しくは、基板上に成膜材料を堆積／結晶化して薄膜を形
成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、良質で高結晶性、高特性の強誘電
体及び圧電体の薄膜を形成する方法の一つとして、レー
ザアブレーション法が注目されている。レーザアブレー
ション法は、レーザ光を固体のターゲットに照射し、放
出された中性原子、分子、イオンを基板上に堆積／結晶
化して薄膜を形成する方法である。
体及び圧電体の薄膜を形成する方法の一つとして、レー
ザアブレーション法が注目されている。レーザアブレー
ション法は、レーザ光を固体のターゲットに照射し、放
出された中性原子、分子、イオンを基板上に堆積／結晶
化して薄膜を形成する方法である。
【０００３】このレーザアブレーション法が注目されて
いるのは、主に以下の理由による。 （１）成膜室の外部からレーザ光が導入されるために成
膜室の内部を結晶の成長に適した雰囲気、圧力に調整で
きる。（２）ターゲットのみから成膜材料が放出される
ために不純物のない薄膜が得られる。（３）圧力、基板
温度、成膜速度等のパラメータを独立に選択できる。
いるのは、主に以下の理由による。 （１）成膜室の外部からレーザ光が導入されるために成
膜室の内部を結晶の成長に適した雰囲気、圧力に調整で
きる。（２）ターゲットのみから成膜材料が放出される
ために不純物のない薄膜が得られる。（３）圧力、基板
温度、成膜速度等のパラメータを独立に選択できる。
【０００４】一方、薄膜形成方法としては、別にスパッ
タリング法、ＣＶＤ法等が知られている。そして、Ｚｎ
Ｏ薄膜の形成には、従来より、スパッタリング法あるい
はＣＶＤ法が採用されている。
タリング法、ＣＶＤ法等が知られている。そして、Ｚｎ
Ｏ薄膜の形成には、従来より、スパッタリング法あるい
はＣＶＤ法が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スパッ
タリング法やＣＶＤ法によって得られるＺｎＯ薄膜は、
膜厚が薄い（具体的には約２００ｎｍ）と、結晶性及び
配向性が悪いという問題があった。特に、基板としてガ
ラス基板を使用した場合には、ガラス基板がアモルファ
ス基板であるため、膜厚が約２００ｎｍで、かつ配向性
の優れたＺｎＯ薄膜を基板上に形成することは不可能で
あった。
タリング法やＣＶＤ法によって得られるＺｎＯ薄膜は、
膜厚が薄い（具体的には約２００ｎｍ）と、結晶性及び
配向性が悪いという問題があった。特に、基板としてガ
ラス基板を使用した場合には、ガラス基板がアモルファ
ス基板であるため、膜厚が約２００ｎｍで、かつ配向性
の優れたＺｎＯ薄膜を基板上に形成することは不可能で
あった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、配向性が優れて
いる薄膜を基板上に形成することができる薄膜形成方法
を提供することにある。
いる薄膜を基板上に形成することができる薄膜形成方法
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る薄膜形成方法は、（ａ）レーザアブレ
ーション法によって、ターゲットから放出された成膜材
料を基板上に堆積／結晶化して第１の薄膜を形成する第
１工程と、（ｂ）前記第１の薄膜上に前記第１工程と異
なる条件で第２の薄膜を形成する第２工程と、を備えた
ことを特徴とする。
め、本発明に係る薄膜形成方法は、（ａ）レーザアブレ
ーション法によって、ターゲットから放出された成膜材
料を基板上に堆積／結晶化して第１の薄膜を形成する第
１工程と、（ｂ）前記第１の薄膜上に前記第１工程と異
なる条件で第２の薄膜を形成する第２工程と、を備えた
ことを特徴とする。
【０００８】第２工程としては、例えば、基板の温度を
第１工程の基板の温度とは異なる温度に設定した後、レ
ーザアブレーション法によって、ターゲットから放出さ
れた成膜材料を、第１の薄膜上に堆積／結晶化して第２
の薄膜を形成する工程が採用される。あるいは、第２工
程として、レーザアブレーション法によって、ターゲッ
トから放出された成膜材料を、第１の薄膜上に、前記第
１の薄膜の成膜速度とは異なる成膜速度にて堆積／結晶
化して第２の薄膜を形成する工程が採用される。また、
第２工程として、スパッタリング法によって、ターゲッ
トから放出された成膜材料を、第１の薄膜上に堆積／結
晶化して第２の薄膜を形成する工程が採用される。
第１工程の基板の温度とは異なる温度に設定した後、レ
ーザアブレーション法によって、ターゲットから放出さ
れた成膜材料を、第１の薄膜上に堆積／結晶化して第２
の薄膜を形成する工程が採用される。あるいは、第２工
程として、レーザアブレーション法によって、ターゲッ
トから放出された成膜材料を、第１の薄膜上に、前記第
１の薄膜の成膜速度とは異なる成膜速度にて堆積／結晶
化して第２の薄膜を形成する工程が採用される。また、
第２工程として、スパッタリング法によって、ターゲッ
トから放出された成膜材料を、第１の薄膜上に堆積／結
晶化して第２の薄膜を形成する工程が採用される。
【０００９】また、本発明に係る薄膜形成方法は、
（ｃ）成膜材料をガラス基板上に堆積／結晶化して第１
の薄膜を形成する第１工程と、（ｄ）前記第１の薄膜上
に前記第１工程と異なる条件で第２の薄膜を形成する第
２工程と、を備えたことを特徴とする。
（ｃ）成膜材料をガラス基板上に堆積／結晶化して第１
の薄膜を形成する第１工程と、（ｄ）前記第１の薄膜上
に前記第１工程と異なる条件で第２の薄膜を形成する第
２工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る薄膜形成方法
の実施形態について添付図面を参照して説明する。 ［第１実施形態］図１はレーザアブレーション装置を示
す。この装置は、成膜室１０内にターゲット１５と基板
１６を所定の間隔で設置し、光源ユニット２０から放射
されたレーザ光Ｌをレンズ２１を介して窓部１１から成
膜室１０内に導入し、ターゲット１５を照射するように
構成されている。成膜室１０には成膜室１０内を真空に
するための排気口１２が設けられており、この排気口１
２に排気装置（図示せず）が連結されている。さらに、
成膜室１０内に酸素ガスを供給するためのガス供給管１
３が成膜室１０に連結されている。
の実施形態について添付図面を参照して説明する。 ［第１実施形態］図１はレーザアブレーション装置を示
す。この装置は、成膜室１０内にターゲット１５と基板
１６を所定の間隔で設置し、光源ユニット２０から放射
されたレーザ光Ｌをレンズ２１を介して窓部１１から成
膜室１０内に導入し、ターゲット１５を照射するように
構成されている。成膜室１０には成膜室１０内を真空に
するための排気口１２が設けられており、この排気口１
２に排気装置（図示せず）が連結されている。さらに、
成膜室１０内に酸素ガスを供給するためのガス供給管１
３が成膜室１０に連結されている。
【００１１】ターゲット１５としては、純度が９９．９
９９％のＺｎＯ粉末を約２００ｋｇ／ｃｍ2でプレス成
形した後、１０００℃の温度で２４時間焼成した焼結Ｚ
ｎＯターゲットが使用される。ＺｎＯターゲット１５は
成膜室１０内の中央付近に配置され、基板１６はＺｎＯ
ターゲット１５に平行に向かい合わせて配置される。Ｚ
ｎＯターゲットと基板１６の距離は３０ｍｍである。基
板１６としては、ガラス基板（コーニング社製、品番：
＃７０５９）が使用される。ガラス基板１６は、中性洗
剤にて５分間、純水にて５分間、アセトンにて５分間の
順に超音波洗浄された後、成膜室１０内にセットされ
る。
９９％のＺｎＯ粉末を約２００ｋｇ／ｃｍ2でプレス成
形した後、１０００℃の温度で２４時間焼成した焼結Ｚ
ｎＯターゲットが使用される。ＺｎＯターゲット１５は
成膜室１０内の中央付近に配置され、基板１６はＺｎＯ
ターゲット１５に平行に向かい合わせて配置される。Ｚ
ｎＯターゲットと基板１６の距離は３０ｍｍである。基
板１６としては、ガラス基板（コーニング社製、品番：
＃７０５９）が使用される。ガラス基板１６は、中性洗
剤にて５分間、純水にて５分間、アセトンにて５分間の
順に超音波洗浄された後、成膜室１０内にセットされ
る。
【００１２】次に、成膜室１０内を１×１０-6Ｔｏｒｒ
まで真空排気した後、酸素ガスを所定の圧力になるまで
成膜室１０内に供給する。酸素ガスを供給することは、
以下の理由による。一般に、レーザアブレーション法に
よってガラス基板上に形成されるＺｎＯ薄膜は、亜鉛と
酸素の割合が１：１になりにくく、酸素が若干不足した
組成を有する。酸素ガス雰囲気中で成膜すると、この酸
素不足を解消することができるからである。さらに、酸
素ガスの一部（約８％）をオゾナイザにてオゾン化し
た。オゾンは活性化されているため、ＺｎＯ薄膜の酸素
不足解消効果が酸素より大きいからである。
まで真空排気した後、酸素ガスを所定の圧力になるまで
成膜室１０内に供給する。酸素ガスを供給することは、
以下の理由による。一般に、レーザアブレーション法に
よってガラス基板上に形成されるＺｎＯ薄膜は、亜鉛と
酸素の割合が１：１になりにくく、酸素が若干不足した
組成を有する。酸素ガス雰囲気中で成膜すると、この酸
素不足を解消することができるからである。さらに、酸
素ガスの一部（約８％）をオゾナイザにてオゾン化し
た。オゾンは活性化されているため、ＺｎＯ薄膜の酸素
不足解消効果が酸素より大きいからである。
【００１３】次に、ガラス基板１６を図示しないヒータ
にて所定の温度まで加熱した後、レーザ光ＬをＺｎＯタ
ーゲット１５に照射させる。光源ユニット２０として
は、ＡｒＦエキシマレーザが使用され、レーザ光Ｌは周
波数が５Ｈｚのパルスレーザで、ターゲット上でのエネ
ルギー密度が約１Ｊ／ｃｍ2のものである。レーザ光Ｌ
がＺｎＯターゲット１５を照射すると、ＺｎＯターゲッ
ト１５から中性原子、分子、イオン等の成膜材料である
小粒子が放出されプルームＰが形成される。放出された
成膜材料はガラス基板１６上に堆積し結晶化する。成膜
速度は、水晶振動式膜厚計でモニタしながら、４ｎｍ／
分を維持した。さらに、ガラス基板温度を成膜初期の７
０ｎｍまでは５００℃に設定し（第１工程）、その後は
３６０℃に設定変更（第２工程）した。酸素ガス圧は６
×１０-4Ｔｏｒｒに設定して、膜厚が２００ｎｍのＺｎ
Ｏ薄膜を作成した。
にて所定の温度まで加熱した後、レーザ光ＬをＺｎＯタ
ーゲット１５に照射させる。光源ユニット２０として
は、ＡｒＦエキシマレーザが使用され、レーザ光Ｌは周
波数が５Ｈｚのパルスレーザで、ターゲット上でのエネ
ルギー密度が約１Ｊ／ｃｍ2のものである。レーザ光Ｌ
がＺｎＯターゲット１５を照射すると、ＺｎＯターゲッ
ト１５から中性原子、分子、イオン等の成膜材料である
小粒子が放出されプルームＰが形成される。放出された
成膜材料はガラス基板１６上に堆積し結晶化する。成膜
速度は、水晶振動式膜厚計でモニタしながら、４ｎｍ／
分を維持した。さらに、ガラス基板温度を成膜初期の７
０ｎｍまでは５００℃に設定し（第１工程）、その後は
３６０℃に設定変更（第２工程）した。酸素ガス圧は６
×１０-4Ｔｏｒｒに設定して、膜厚が２００ｎｍのＺｎ
Ｏ薄膜を作成した。
【００１４】形成されたＺｎＯ薄膜は、Ｘ線回折法（θ
−２θ法、ロッキングカーブ法）により結晶構造と配向
性が評価された。その結果、形成されたＺｎＯ薄膜は、
ガラス基板１６上に〈００１〉軸が垂直に配向している
Ｃ軸配向膜であった。さらに、Ｃ軸配向性良さを評価す
るため、ガラス基板１６面に垂直な方向に対する〈００
１〉軸方向の揺らぎを、（００２）面からの回折ピーク
のロッキングカーブ半値幅の値で評価した。評価結果
は、表１が示すように、半値幅が２．０゜のＣ軸配向性
の良好なＺｎＯ薄膜であった。表１には比較のためにガ
ラス基板温度を常に３６０℃及び５００℃に維持して形
成したＺｎＯ薄膜の半値幅測定結果も合わせて表示して
いる。
−２θ法、ロッキングカーブ法）により結晶構造と配向
性が評価された。その結果、形成されたＺｎＯ薄膜は、
ガラス基板１６上に〈００１〉軸が垂直に配向している
Ｃ軸配向膜であった。さらに、Ｃ軸配向性良さを評価す
るため、ガラス基板１６面に垂直な方向に対する〈００
１〉軸方向の揺らぎを、（００２）面からの回折ピーク
のロッキングカーブ半値幅の値で評価した。評価結果
は、表１が示すように、半値幅が２．０゜のＣ軸配向性
の良好なＺｎＯ薄膜であった。表１には比較のためにガ
ラス基板温度を常に３６０℃及び５００℃に維持して形
成したＺｎＯ薄膜の半値幅測定結果も合わせて表示して
いる。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１より、第１実施形態の方法で形成され
たＺｎＯ薄膜の半値幅は、ガラス基板温度を常に３６０
℃に維持した場合より優れ、ガラス基板温度を常に５０
０℃に維持した場合と略同等であることがわかる。一般
に、薄膜形成工程においては、成膜終了後のガラス基板
冷却の際にＺｎＯ薄膜に残留熱ストレスが発生する。こ
の残留熱ストレスは成膜中のガラス基板温度に比例して
高くなる。従って、第１実施形態の方法によれば、成膜
中においてガラス基板温度を常に高温（例えば５００
℃）に維持しておく必要がなくなるため、残留熱ストレ
スが少ないＺｎＯ薄膜が形成される。
たＺｎＯ薄膜の半値幅は、ガラス基板温度を常に３６０
℃に維持した場合より優れ、ガラス基板温度を常に５０
０℃に維持した場合と略同等であることがわかる。一般
に、薄膜形成工程においては、成膜終了後のガラス基板
冷却の際にＺｎＯ薄膜に残留熱ストレスが発生する。こ
の残留熱ストレスは成膜中のガラス基板温度に比例して
高くなる。従って、第１実施形態の方法によれば、成膜
中においてガラス基板温度を常に高温（例えば５００
℃）に維持しておく必要がなくなるため、残留熱ストレ
スが少ないＺｎＯ薄膜が形成される。
【００１７】［第２実施形態］第２実施形態に使用され
るレーザアブレーション装置は、前記第１実施形態に使
用した装置と同様のものであるため、構造についての詳
細な説明は省略する。基板１６としては、ガラス基板
（コーニング社製、品番：＃７０５９）が使用される。
このガラス基板１６の表面は前記第１実施形態と同様の
洗浄工程を経て処理される。
るレーザアブレーション装置は、前記第１実施形態に使
用した装置と同様のものであるため、構造についての詳
細な説明は省略する。基板１６としては、ガラス基板
（コーニング社製、品番：＃７０５９）が使用される。
このガラス基板１６の表面は前記第１実施形態と同様の
洗浄工程を経て処理される。
【００１８】ガラス基板１６の温度を５００℃、酸素ガ
ス圧を６×１０-4Ｔｏｒｒに設定した後、レーザ光Ｌを
ＺｎＯターゲット１５に照射してＺｎＯターゲット１５
から成膜材料である小粒子を放射する。放射された成膜
材料はガラス基板１６上に堆積し結晶化する。成膜速度
は成膜初期の７０ｎｍまでは４ｎｍ／分に設定し（第１
工程）、その後は１２ｎｍ／分に設定変更（第２工程）
した。成膜速度のアップは、パルスレーザの周波数を上
げたり、ターゲット上でのエネルギー密度を上げたり等
の方法にて行なわれる。こうして膜厚が２００ｎｍのＺ
ｎＯ薄膜を形成した。
ス圧を６×１０-4Ｔｏｒｒに設定した後、レーザ光Ｌを
ＺｎＯターゲット１５に照射してＺｎＯターゲット１５
から成膜材料である小粒子を放射する。放射された成膜
材料はガラス基板１６上に堆積し結晶化する。成膜速度
は成膜初期の７０ｎｍまでは４ｎｍ／分に設定し（第１
工程）、その後は１２ｎｍ／分に設定変更（第２工程）
した。成膜速度のアップは、パルスレーザの周波数を上
げたり、ターゲット上でのエネルギー密度を上げたり等
の方法にて行なわれる。こうして膜厚が２００ｎｍのＺ
ｎＯ薄膜を形成した。
【００１９】形成されたＺｎＯ薄膜は、Ｘ線回折法によ
り結晶構造と配向性が評価された。その結果、形成され
たＺｎＯ薄膜は、ガラス基板１６上に〈００１〉軸が垂
直に配向しているＣ軸配向膜であった。さらに、Ｃ軸配
向性良さを評価するため、ガラス基板１６面に垂直な方
向に対する〈００１〉軸方向の揺らぎを（００２）面か
らの回折ピークのロッキングカーブ半値幅の値で評価し
た。評価結果は、第２に示すように、半値幅が２．０゜
のＣ軸配向性の良好なＺｎＯ薄膜であった。表２には比
較のために成膜速度を常に１２ｎｍ／分及び４ｎｍ／分
に設定して作成したＺｎＯ薄膜の半値幅測定結果も合わ
せて表示している。
り結晶構造と配向性が評価された。その結果、形成され
たＺｎＯ薄膜は、ガラス基板１６上に〈００１〉軸が垂
直に配向しているＣ軸配向膜であった。さらに、Ｃ軸配
向性良さを評価するため、ガラス基板１６面に垂直な方
向に対する〈００１〉軸方向の揺らぎを（００２）面か
らの回折ピークのロッキングカーブ半値幅の値で評価し
た。評価結果は、第２に示すように、半値幅が２．０゜
のＣ軸配向性の良好なＺｎＯ薄膜であった。表２には比
較のために成膜速度を常に１２ｎｍ／分及び４ｎｍ／分
に設定して作成したＺｎＯ薄膜の半値幅測定結果も合わ
せて表示している。
【００２０】
【表２】
【００２１】表２より、第２実施形態で形成されたＺｎ
Ｏ薄膜の半値幅は、成膜速度を常に１２ｎｍ／分に維持
した場合より優れ、成膜速度を常に４ｎｍ／分に維持し
た場合と略同等であることがわかる。従って、第２実施
形態の方法によれば、成膜速度が早くかつＣ軸配向性の
良好なＺｎＯ薄膜が形成される。
Ｏ薄膜の半値幅は、成膜速度を常に１２ｎｍ／分に維持
した場合より優れ、成膜速度を常に４ｎｍ／分に維持し
た場合と略同等であることがわかる。従って、第２実施
形態の方法によれば、成膜速度が早くかつＣ軸配向性の
良好なＺｎＯ薄膜が形成される。
【００２２】［第３実施形態］第３実施形態は、レーザ
アブレーション法とＲＦスパッタリング法を組み合わせ
た薄膜形成方法である。第３実施形態に使用されるレー
ザアブレーション装置は、前記第１実施形態に使用した
装置と同様のものであるため、構造についての詳細な説
明は省略する。
アブレーション法とＲＦスパッタリング法を組み合わせ
た薄膜形成方法である。第３実施形態に使用されるレー
ザアブレーション装置は、前記第１実施形態に使用した
装置と同様のものであるため、構造についての詳細な説
明は省略する。
【００２３】前記第１実施形態と同様の洗浄工程を経て
処理されたガラス基板１６を装置にセットした後、ガラ
ス基板１６の温度を５００℃、酸素ガス圧を６×１０-4
Ｔｏｒｒに設定し、レーザ光ＬをＺｎＯターゲット１５
に照射してＺｎＯターゲット１５から成膜材料である小
粒子を放射させる。放射された成膜材料はガラス基板１
６上に堆積し結晶化する。成膜速度は４ｎｍ／分であ
り、膜厚が７０ｎｍに達すると、レーザアブレーション
法による成膜工程（第１工程）を終了する。レーザアブ
レーション装置からガラス基板１６が取り出され、ＲＦ
スパッタリング装置に再セットされる。
処理されたガラス基板１６を装置にセットした後、ガラ
ス基板１６の温度を５００℃、酸素ガス圧を６×１０-4
Ｔｏｒｒに設定し、レーザ光ＬをＺｎＯターゲット１５
に照射してＺｎＯターゲット１５から成膜材料である小
粒子を放射させる。放射された成膜材料はガラス基板１
６上に堆積し結晶化する。成膜速度は４ｎｍ／分であ
り、膜厚が７０ｎｍに達すると、レーザアブレーション
法による成膜工程（第１工程）を終了する。レーザアブ
レーション装置からガラス基板１６が取り出され、ＲＦ
スパッタリング装置に再セットされる。
【００２４】次に、表３に示す条件でＲＦスパッタリン
グ法による成膜工程（第２工程）を実行し、膜厚が２０
０ｎｍのＺｎＯ薄膜をガラス基板１６上に形成した。
グ法による成膜工程（第２工程）を実行し、膜厚が２０
０ｎｍのＺｎＯ薄膜をガラス基板１６上に形成した。
【００２５】
【表３】
【００２６】形成されたＺｎＯ薄膜は、Ｘ線回折法によ
り結晶構造と配向性が評価された。その結果、形成され
たＺｎＯ薄膜は、ガラス基板１６上に〈００１〉軸が垂
直に配向しているＣ軸配向膜であった。さらに、Ｃ軸配
向性良さを評価するため、ガラス基板１６面に垂直な方
向に対する〈００１〉軸方向の揺らぎを（００２）面か
らの回折ピークのロッキングカーブ半値幅の値で評価し
た。評価結果は、表４に示すように、半値幅が２．２゜
のＣ軸配向性の良好なＺｎＯ薄膜であった。表４には比
較のために、レーザアブレーション法のみで形成したＺ
ｎＯ薄膜及びＲＦスパッタリング法のみで作成したＺｎ
Ｏ薄膜のそれぞれの半値幅測定結果も合わせて表示して
いる。
り結晶構造と配向性が評価された。その結果、形成され
たＺｎＯ薄膜は、ガラス基板１６上に〈００１〉軸が垂
直に配向しているＣ軸配向膜であった。さらに、Ｃ軸配
向性良さを評価するため、ガラス基板１６面に垂直な方
向に対する〈００１〉軸方向の揺らぎを（００２）面か
らの回折ピークのロッキングカーブ半値幅の値で評価し
た。評価結果は、表４に示すように、半値幅が２．２゜
のＣ軸配向性の良好なＺｎＯ薄膜であった。表４には比
較のために、レーザアブレーション法のみで形成したＺ
ｎＯ薄膜及びＲＦスパッタリング法のみで作成したＺｎ
Ｏ薄膜のそれぞれの半値幅測定結果も合わせて表示して
いる。
【００２７】
【表４】
【００２８】表４より、第３実施形態の方法で形成され
たＺｎＯ薄膜の半値幅は、ＲＦスパッタリング法のみで
形成した場合より優れ、レーザアブレーション法のみで
形成した場合と略同等であることがわかる。従って、第
３実施形態の方法によれば、成膜速度が早くかつＣ軸配
向性の良好なＺｎＯ薄膜が形成される。
たＺｎＯ薄膜の半値幅は、ＲＦスパッタリング法のみで
形成した場合より優れ、レーザアブレーション法のみで
形成した場合と略同等であることがわかる。従って、第
３実施形態の方法によれば、成膜速度が早くかつＣ軸配
向性の良好なＺｎＯ薄膜が形成される。
【００２９】［他の実施形態］なお、本発明に係るＺｎ
Ｏ薄膜形成方法は前記実施形態に限定するものではな
く、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
Ｏ薄膜形成方法は前記実施形態に限定するものではな
く、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３０】特に、第１工程と第２工程のそれぞれの基
板温度や成膜速度あるいは第１工程のレーザアブレーシ
ョン法と組み合わされる第２工程の製法等は成膜材料の
種類や成膜の品質等に応じて任意に選択できる。例え
ば、第２工程の製法として、ＣＶＤ法等を採用してもよ
い。また、成膜材料はＺｎＯ以外にＬｉＮｂＯ3、ＰＺ
Ｔ等であってもよいし、基板はガラス以外にサファイ
ア、Ｓｉウエハ、単結晶ＬｉＮｂＯ3等であってもよ
い。
板温度や成膜速度あるいは第１工程のレーザアブレーシ
ョン法と組み合わされる第２工程の製法等は成膜材料の
種類や成膜の品質等に応じて任意に選択できる。例え
ば、第２工程の製法として、ＣＶＤ法等を採用してもよ
い。また、成膜材料はＺｎＯ以外にＬｉＮｂＯ3、ＰＺ
Ｔ等であってもよいし、基板はガラス以外にサファイ
ア、Ｓｉウエハ、単結晶ＬｉＮｂＯ3等であってもよ
い。
【００３１】さらに、第１工程の製法として、レーザア
ブレーション法の他に、ＲＦスパッタリング法、ＥＣＲ
スパッタリング法、ＣＶＤ法等を採用しても、アモルフ
ァスであるガラス基板上に配向性の良好な高品質の薄膜
が得られる。
ブレーション法の他に、ＲＦスパッタリング法、ＥＣＲ
スパッタリング法、ＣＶＤ法等を採用しても、アモルフ
ァスであるガラス基板上に配向性の良好な高品質の薄膜
が得られる。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、第１工程のレーザアブレーション法によって基
板上に形成された第１の薄膜上に、さらに第１工程と異
なる条件の第２工程で第２の薄膜を形成することによ
り、高品質の薄膜を形成することができる。たとえば、
第１工程と第２工程の基板温度を異ならせることによっ
て、残留熱ストレスが少なく、かつ配向性の良好な薄膜
が得られる。また、第１工程と第２工程の成膜速度を異
ならせることによって、成膜速度が早くかつ配向性の良
好な薄膜が得られる。また、第１工程のレーザアブレー
ション法に対して第２工程としてスパッタリング法を採
用することによって、成膜速度が早くかつ配向性の良好
な薄膜が得られる。
よれば、第１工程のレーザアブレーション法によって基
板上に形成された第１の薄膜上に、さらに第１工程と異
なる条件の第２工程で第２の薄膜を形成することによ
り、高品質の薄膜を形成することができる。たとえば、
第１工程と第２工程の基板温度を異ならせることによっ
て、残留熱ストレスが少なく、かつ配向性の良好な薄膜
が得られる。また、第１工程と第２工程の成膜速度を異
ならせることによって、成膜速度が早くかつ配向性の良
好な薄膜が得られる。また、第１工程のレーザアブレー
ション法に対して第２工程としてスパッタリング法を採
用することによって、成膜速度が早くかつ配向性の良好
な薄膜が得られる。
【００３３】また、本発明によれば、レーザアブレーシ
ョン法以外の方法、例えば、ＲＦスパッタリング法、Ｅ
ＣＲスパッタリング法、ＣＶＤ法等を採用した第１工程
によってガラス基板上に第１の薄膜を形成し、この第１
の薄膜上に、さらに第１工程と異なる条件の第２工程で
第２の薄膜を形成しても、アモルファスであるガラス基
板上に配向性の良好な高品質の薄膜を形成することがで
きる。
ョン法以外の方法、例えば、ＲＦスパッタリング法、Ｅ
ＣＲスパッタリング法、ＣＶＤ法等を採用した第１工程
によってガラス基板上に第１の薄膜を形成し、この第１
の薄膜上に、さらに第１工程と異なる条件の第２工程で
第２の薄膜を形成しても、アモルファスであるガラス基
板上に配向性の良好な高品質の薄膜を形成することがで
きる。
【図１】本発明に係るＺｎＯ薄膜形成方法に使用される
レーザアブレーション装置を示す概略図。
レーザアブレーション装置を示す概略図。
Ｌ…レーザ光 １０…成膜室 １５…ＺｎＯターゲット １６…ガラス基板
Claims (5)
- 【請求項１】 レーザアブレーション法によって、ター
ゲットから放出された成膜材料を基板上に堆積／結晶化
して第１の薄膜を形成する第１工程と、 前記第１の薄膜上に前記第１工程と異なる条件で第２の
薄膜を形成する第２工程と、を備えたことを特徴とする
薄膜形成方法。 - 【請求項２】 第２工程が、基板の温度を第１工程の基
板の温度とは異なる温度に設定した後、レーザアブレー
ション法によって、ターゲットから放出された成膜材料
を、第１の薄膜上に堆積／結晶化して第２の薄膜を形成
する工程であることを特徴とする請求項１記載の薄膜形
成方法。 - 【請求項３】 第２工程が、レーザアブレーション法に
よって、ターゲットから放出された成膜材料を、第１の
薄膜上に、前記第１の薄膜の成膜速度とは異なる成膜速
度にて堆積／結晶化して第２の薄膜を形成する工程であ
ることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成方法。 - 【請求項４】 第２工程が、スパッタリング法によっ
て、ターゲットから放出された成膜材料を、第１の薄膜
上に堆積／結晶化して第２の薄膜を形成する工程である
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成方法。 - 【請求項５】 成膜材料をガラス基板上に堆積／結晶化
して第１の薄膜を形成する第１工程と、 前記第１の薄膜上に前記第１工程と異なる条件で第２の
薄膜を形成する第２工程と、 を備えたことを特徴とする薄膜形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21710095A JPH0959086A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 薄膜形成方法 |
| US08/696,149 US5741580A (en) | 1995-08-25 | 1996-08-13 | Crystalline thin film and producing method thereof, and acoustooptic deflection element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21710095A JPH0959086A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959086A true JPH0959086A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16698851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21710095A Pending JPH0959086A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959086A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000016411A1 (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-23 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same |
| JP2003533006A (ja) * | 1998-08-03 | 2003-11-05 | ザ・キュレーターズ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・ミズーリ | Ｐ型ドーパントを含有する酸化亜鉛膜およびその製造方法 |
| KR100844894B1 (ko) * | 2007-01-16 | 2008-07-09 | (주)레이저옵텍 | 자성 반도체 박막 및 이의 제조방법 |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21710095A patent/JPH0959086A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533006A (ja) * | 1998-08-03 | 2003-11-05 | ザ・キュレーターズ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・ミズーリ | Ｐ型ドーパントを含有する酸化亜鉛膜およびその製造方法 |
| WO2000016411A1 (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-23 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same |
| KR100844894B1 (ko) * | 2007-01-16 | 2008-07-09 | (주)레이저옵텍 | 자성 반도체 박막 및 이의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041012 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050222 |