機能性薄膜の新成膜法の開発

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機能性薄膜の新成膜法の開発

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Development fo a New Formation Method of Functional Thin Films
責任表示:
林 安徳(九州大学・工学部・教授)
HAYASHI Yasunori(九州大学・工学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1995-1997
概要(最新報告):
1994年に発表された誘導結合型スパッタ装置は、高真空度での高速スパッタが可能な成膜装置として注目を集め、従来のスパッタ装置より極めてクリーンな機能性膜が得られる装置として期待された。しかし、この装置の問題点として、相互汚染、自己汚染が指摘された。これは、ターゲット粒子が遮蔽板を回り込んで基盤や別のターゲットに到達する現象で、原子オーダーで積層制御する必要がある機能性薄膜では、重大な欠陥として対処が必要となった。前年度までの研究で、この改良案として、カソード周縁をシールド材料で覆うことを検討し、シールド材料、形状を種々検討の結果、この粒子汚染を検出限界以下まで低減することに成功した。また、誘導発振のためのコイルの特性にも検討を加えコイル巻数を1ターンにまで減少させても正常発振し、プラズマ発振効果があることを確認した。さらに、表面磁場の改良を進め、高磁荷の希土類マグネットを使用し、ターゲットにより近接させることにより表面磁場を増加、均質化させ、ターゲット表面のプラズマ密度を増加、スパッタ効率を向上させた。これにより、高真空での成膜が可能となり、よりクリーンな膜が作成可能となった。また、メンテナンス性の向上を図り、カソードの引き出し、ターゲットの取り付けが容易となるような構造に改良し工業化により前進した。この成果として、本改良型装置を用い、Fe-Si-H膜を作製し、軟磁性膜の磁気特性に与える結晶構造の影響を調べた。Fe系磁性膜は、磁気薄膜ヘッドなどへの応用に注目されており、情報記録機器への適用に多大の期待が寄せられている。スパッタガスにはArを用い、基板表面に水素ガスを導入することにより、膜の結晶粒径を制御し軟磁気特性の向上を得た。本装置は、このように、成膜のためのスパッタガスと反応のための雰囲気ガスを別に制御することも可能であり、特徴ある成膜を可能とした装置に改良できた。作製した薄膜の構造をAFM、MFMで測定し、装置特性を評価した。 続きを見る
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