スパッタリング法の基礎と低温・低ダメージ・高速成膜のポイント

スパッタ法は均質で付着力が強い薄膜を大面積で再現性良く形成できる方法であること加えて、ターゲット材料に近い組成材料の薄膜作製を基板温度を上昇させることなく可能な方法であるという特徴を持つことから、様々な工業分野で広く薄膜の作製法として使われています。 　しかし、スパッタ時に起こる諸現象を十分に考慮するとともに、各種スパッタ法の特徴や特性を発揮させたスパッタ成膜を行なわないと所望の特性や構造を持つ薄膜が形成できないという問題に直面することになります。 　本講演ではスパッタ成膜法を用いて所望の組成や特性を持つ薄膜を得るために不可欠な、スパッタ成膜過程の基礎を解説するとともに、成膜中の基板温度上昇が起こらないスパッタ成膜法や、スパッタ中に生成される高エネルギー粒子の基板への入射を抑制した低ダメージスパッタ堆積法、高堆積速度を実現するためのスパッタ法の原理について詳細に説明する予定です。

1. スパッタ法による薄膜堆積過程と成膜中の注意点
   1. スパッタ粒子の放出過程に伴う注意点
   2. スパッタ粒子の輸送過程に伴う注意点
   3. 基板上への堆積過程に伴う注意点
2. 低温・低ダメージ・高速成膜から見た各種スパッタ法の原理と特徴・問題点
   1. スパッタのためのプラズマ生成法
   2. RFスパッタ法と直流およびパルススパッタ法
   3. マグネトロンスパッタ
   4. 対向ターゲット式スパッタ
   5. 低電圧スパッタ
   6. ガスフロースパッタ 他
3. 低温・高速成膜法による成膜例
   1. 低抵抗ITO透明導電膜の作製
   2. 光触媒用TiO2薄膜の低温・高速成膜
4. 低ダメージスパッタ成膜法
   1. 成膜時の基板表面への高エネルギー粒子の入射とその抑制法
   2. 有機EL素子への上部電極膜作製時のダメージとキャリア注入特性への影響
5. まとめ (今後の課題と展望)