JPH0959086A - Formation of thin film - Google Patents
Formation of thin filmInfo
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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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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film forming method, and more particularly, to a method for forming a thin film by depositing / crystallizing a film forming material on a substrate.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art In recent years, laser ablation has attracted attention as one of the methods for forming thin films of ferroelectrics and piezoelectrics of high quality, high crystallinity and high characteristics. The laser ablation method is a method in which a solid target is irradiated with laser light and emitted neutral atoms, molecules, and ions are deposited / crystallized on a substrate to form a thin film.
【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。The reason why the laser ablation method has received attention is mainly due to the following reasons. (1) Since the laser light is introduced from the outside of the film forming chamber, the inside of the film forming chamber can be adjusted to an atmosphere and pressure suitable for crystal growth. (2) Since the film forming material is released only from the target, a thin film free from impurities can be obtained. (3) Parameters such as pressure, substrate temperature, and film formation rate can be independently selected.
【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。On the other hand, as a thin film forming method, a sputtering method, a CVD method and the like are known separately. And Zn
Conventionally, a sputtering method or a CVD method has been adopted for forming the O thin film.
【０００５】[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。However, the ZnO thin film obtained by the sputtering method or the CVD method is
When the film thickness is thin (specifically, about 200 nm), there is a problem that crystallinity and orientation are poor. In particular, when a glass substrate was used as the substrate, it was impossible to form a ZnO thin film having a film thickness of about 200 nm and excellent orientation on the substrate because the glass substrate was an amorphous substrate. .
【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。Therefore, an object of the present invention is to provide a thin film forming method capable of forming a thin film having excellent orientation on a substrate.
【０００７】[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。In order to achieve the above object, a thin film forming method according to the present invention comprises (a) a laser ablation method for depositing / crystallizing a film forming material emitted from a target on a substrate. And a second step of forming a second thin film on the first thin film under a condition different from that of the first step. To do.
【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。In the second step, for example, after the temperature of the substrate is set to a temperature different from the temperature of the substrate in the first step, the film-forming material released from the target is removed by the laser ablation method into the first thin film. Secondly deposited / crystallized on top
The step of forming a thin film of is adopted. Alternatively, in the second step, the film-forming material emitted from the target is deposited / crystallized on the first thin film by a laser ablation method at a film-forming rate different from the film-forming rate of the first thin film. And a step of forming the second thin film is adopted. Also,
As the second step, a step of forming a second thin film by depositing / crystallizing the film forming material emitted from the target on the first thin film by a sputtering method is adopted.
【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。The thin film forming method according to the present invention is
(C) Firstly depositing / crystallizing a film forming material on a glass substrate
And a second step of forming a second thin film on the first thin film under different conditions from the first step.
【００１０】[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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a thin film forming method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. [First Embodiment] FIG. 1 shows a laser ablation device. In this apparatus, a target 15 and a substrate 16 are installed in a film forming chamber 10 at a predetermined interval, and a laser beam L emitted from a light source unit 20 is introduced into a film forming chamber 10 through a window 21 from a window 11. Then, the target 15 is irradiated. The film forming chamber 10 is provided with an exhaust port 12 for making the inside of the film forming chamber 10 a vacuum.
An exhaust device (not shown) is connected to 2. further,
Gas supply pipe 1 for supplying oxygen gas into the film forming chamber 10
3 is connected to the film forming chamber 10.
【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。The target 15 has a purity of 99.9.
Sintered Z obtained by press-molding 99% ZnO powder at about 200 kg / cm 2 and then firing at a temperature of 1000 ° C. for 24 hours
nO target is used. The ZnO target 15 is arranged near the center of the film forming chamber 10, and the substrate 16 is made of ZnO.
The target 15 is arranged parallel to and facing the target 15. Z
The distance between the nO target and the substrate 16 is 30 mm. As the substrate 16, a glass substrate (manufactured by Corning, product number:
# 7059) is used. The glass substrate 16 is ultrasonically cleaned for 5 minutes with a neutral detergent, 5 minutes with pure water, and 5 minutes with acetone, and then set in the film forming chamber 10.
【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。Next, the inside of the film forming chamber 10 is 1 × 10 -6 Torr.
After vacuum evacuation to, oxygen gas is supplied into the film forming chamber 10 until a predetermined pressure is reached. Supplying oxygen gas
For the following reasons. In general, a ZnO thin film formed on a glass substrate by a laser ablation method has a composition in which the ratio of zinc and oxygen is less likely to be 1: 1 and oxygen is slightly insufficient. This is because if the film is formed in an oxygen gas atmosphere, this lack of oxygen can be eliminated. Furthermore, a part (about 8%) of the oxygen gas was ozonized with an ozonizer. This is because ozone is activated, and the effect of eliminating oxygen deficiency of the ZnO thin film is greater than that of oxygen.
【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。Next, the glass substrate 16 is heated to a predetermined temperature by a heater (not shown), and then the laser light L is applied to the ZnO target 15. An ArF excimer laser is used as the light source unit 20, and the laser light L is a pulse laser having a frequency of 5 Hz and an energy density on the target of about 1 J / cm 2 . Laser light L
When the ZnO target 15 is irradiated with, the small particles that are film forming materials such as neutral atoms, molecules, and ions are emitted from the ZnO target 15, and the plume P is formed. The released film forming material is deposited on the glass substrate 16 and crystallized. The film formation speed is 4 nm /
Hold the minute. Furthermore, the glass substrate temperature is set to 7 at the initial stage of film formation.
The temperature was set to 500 ° C. up to 0 nm (first step), and then changed to 360 ° C. (second step). Oxygen gas pressure is 6
Zn with a film thickness of 200 nm is set at × 10 -4 Torr.
An O thin film was created.
【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。The ZnO thin film thus formed was analyzed by the X-ray diffraction method (θ
The crystal structure and orientation were evaluated by the -2θ method and the rocking curve method). As a result, the formed ZnO thin film is
It was a C-axis oriented film in which the <001> axis was oriented vertically on the glass substrate 16. Furthermore, in order to evaluate the good C-axis orientation, <00
1> The fluctuation in the axial direction was evaluated by the value of the rocking curve full width at half maximum of the diffraction peak from the (002) plane. As shown in Table 1, the evaluation result was a ZnO thin film having a C-axis orientation with a full width at half maximum of 2.0 °. For comparison, Table 1 also shows the half-width measurement results of ZnO thin films formed by keeping the glass substrate temperature at 360 ° C. and 500 ° C. at all times.
【００１５】[0015]
【表１】 [Table 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。From Table 1, the half-value width of the ZnO thin film formed by the method of the first embodiment is always 360 at the glass substrate temperature.
It is better than maintaining the glass substrate temperature at 50 ℃.
It can be seen that it is almost the same as the case of maintaining at 0 ° C. Generally, in the thin film forming step, residual thermal stress occurs in the ZnO thin film when the glass substrate is cooled after the film formation is completed. This residual thermal stress increases in proportion to the glass substrate temperature during film formation. Therefore, according to the method of the first embodiment, the temperature of the glass substrate is always high during film formation (for example, 500).
Since it is not necessary to keep the temperature at 0 ° C.), a ZnO thin film with less residual thermal stress is formed.
【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。[Second Embodiment] Since the laser ablation apparatus used in the second embodiment is the same as the apparatus used in the first embodiment, detailed description of the structure will be omitted. As the substrate 16, a glass substrate (manufactured by Corning, product number: # 7059) is used.
The surface of the glass substrate 16 is processed through the same cleaning process as in the first embodiment.
【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。After the temperature of the glass substrate 16 is set to 500 ° C. and the oxygen gas pressure is set to 6 × 10 −4 Torr, the ZnO target 15 is irradiated with the laser beam L and the ZnO target 15 is irradiated.
Emits small particles which are film forming materials. The emitted film forming material is deposited on the glass substrate 16 and crystallized. The film formation rate was set to 4 nm / min up to 70 nm at the beginning of film formation (first
Process), then change the setting to 12 nm / min (second process)
did. The film formation speed is increased by increasing the frequency of the pulse laser or increasing the energy density on the target. In this way, Z with a film thickness of 200 nm
An nO thin film was formed.
【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。The crystal structure and orientation of the formed ZnO thin film were evaluated by the X-ray diffraction method. As a result, the formed ZnO thin film was a C-axis oriented film in which the <001> axis was vertically oriented on the glass substrate 16. Further, in order to evaluate the goodness of the C-axis orientation, the fluctuation in the <001> axis direction with respect to the direction perpendicular to the surface of the glass substrate 16 was evaluated by the rocking curve half value width of the diffraction peak from the (002) plane. As a result of the evaluation, as shown in the second, it was a ZnO thin film having a full width at half maximum of 2.0 ° and good C-axis orientation. For comparison, Table 2 also shows the full width at half maximum measurement results of ZnO thin films prepared by always setting the film forming rate to 12 nm / min and 4 nm / min.
【００２０】[0020]
【表２】 [Table 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。From Table 2, Zn formed in the second embodiment
It can be seen that the full width at half maximum of the O thin film is superior to the case where the film formation rate is constantly maintained at 12 nm / min, and is substantially the same as the case where the film formation rate is always maintained at 4 nm / min. Therefore, according to the method of the second embodiment, a ZnO thin film having a high film formation rate and good C-axis orientation is formed.
【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。[Third Embodiment] The third embodiment is a thin film forming method in which a laser ablation method and an RF sputtering method are combined. The laser ablation device used in the third embodiment is the same as the device used in the first embodiment, and therefore detailed description of the structure is omitted.
【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。After the glass substrate 16 processed through the same washing process as in the first embodiment is set in the apparatus, the temperature of the glass substrate 16 is 500 ° C. and the oxygen gas pressure is 6 × 10 −4.
The laser light L is set to Torr and the ZnO target 15
To irradiate the ZnO target 15 with small particles as a film forming material. The emitted film forming material is the glass substrate 1
6 is deposited and crystallized. The film forming rate is 4 nm / min, and when the film thickness reaches 70 nm, the film forming step (first step) by the laser ablation method is completed. The glass substrate 16 is taken out from the laser ablation device, and RF
It is set again in the sputtering device.
【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。Next, the film forming step (second step) by the RF sputtering method is performed under the conditions shown in Table 3 to obtain a film thickness of 20.
A 0 nm ZnO thin film was formed on the glass substrate 16.
【００２５】[0025]
【表３】 [Table 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。The crystal structure and orientation of the formed ZnO thin film were evaluated by the X-ray diffraction method. As a result, the formed ZnO thin film was a C-axis oriented film in which the <001> axis was vertically oriented on the glass substrate 16. Further, in order to evaluate the goodness of the C-axis orientation, the fluctuation in the <001> axis direction with respect to the direction perpendicular to the surface of the glass substrate 16 was evaluated by the rocking curve half value width of the diffraction peak from the (002) plane. As shown in Table 4, the evaluation result was a ZnO thin film having a full width at half maximum of 2.2 ° and good C-axis orientation. For comparison, Table 4 shows Z formed only by the laser ablation method.
Zn prepared only by nO thin film and RF sputtering method
The half-width measurement results of the O thin films are also shown together.
【００２７】[0027]
【表４】 [Table 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。From Table 4, the full width at half maximum of the ZnO thin film formed by the method of the third embodiment is superior to that when formed only by the RF sputtering method, and is almost the same as when formed only by the laser ablation method. Recognize. Therefore, according to the method of the third embodiment, a ZnO thin film having a high film formation rate and good C-axis orientation is formed.
【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。[Other Embodiments] Zn according to the present invention
The O thin film forming method is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the gist.
【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。In particular, the substrate temperature and film forming rate of each of the first step and the second step, the manufacturing method of the second step combined with the laser ablation method of the first step, etc. are the kind of film forming material, film forming quality, etc. It can be arbitrarily selected according to. For example, a CVD method or the like may be adopted as the manufacturing method of the second step. In addition to ZnO, the film forming material is LiNbO 3 , PZ
T may be used, and the substrate may be sapphire, Si wafer, single crystal LiNbO 3 or the like other than glass.
【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。Further, as the manufacturing method of the first step, in addition to the laser ablation method, RF sputtering method, ECR
Even if a sputtering method, a CVD method, or the like is adopted, a high-quality thin film with good orientation can be obtained on an amorphous glass substrate.
【００３２】[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。As is apparent from the above description, according to the present invention, the first thin film formed on the substrate by the laser ablation method of the first step is further processed under the condition different from that of the first step. A high quality thin film can be formed by forming the second thin film in two steps. For example,
By making the substrate temperature different in the first step and the second step, a thin film with less residual thermal stress and good orientation can be obtained. Further, by making the film forming rates of the first step and the second step different, a thin film having a high film forming rate and good orientation can be obtained. Further, by adopting the sputtering method as the second step in contrast to the laser ablation method of the first step, a thin film having a high film formation rate and good orientation can be obtained.
【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。Further, according to the present invention, a method other than the laser ablation method, for example, the RF sputtering method, E
A first thin film is formed on a glass substrate by a first step adopting a CR sputtering method, a CVD method, etc.
Even if the second thin film is formed on the thin film in the second step under a condition different from the first step, a high-quality thin film having good orientation can be formed on the amorphous glass substrate.
【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。FIG. 1 is a schematic view showing a laser ablation apparatus used in a ZnO thin film forming method according to the present invention.
Ｌ…レーザ光 １０…成膜室 １５…ＺｎＯターゲット １６…ガラス基板 L ... Laser light 10 ... Film forming chamber 15 ... ZnO target 16 ... Glass substrate
Claims (5)
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。1. A first step of depositing / crystallizing a film-forming material emitted from a target on a substrate by a laser ablation method to form a first thin film, and the first step on the first thin film. And a second step of forming a second thin film under conditions different from those described above.
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。2. In the second step, after the temperature of the substrate is set to a temperature different from the temperature of the substrate in the first step, the film-forming material released from the target is deposited on the first thin film by the laser ablation method. 2. The thin film forming method according to claim 1, which is a step of depositing / crystallizing on the second thin film to form a second thin film.
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。3. The second step comprises depositing a film-forming material emitted from a target on the first thin film by a laser ablation method at a film-forming rate different from the film-forming rate of the first thin film. 2. The thin film forming method according to claim 1, which is a step of crystallizing to form a second thin film.
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。4. The second step is a step of forming / forming a second thin film by depositing / crystallizing a film-forming material released from a target on the first thin film by a sputtering method. The thin film forming method according to claim 1.
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。5. A first step of depositing / crystallizing a film forming material on a glass substrate to form a first thin film, and forming a second thin film on the first thin film under conditions different from those of the first step. A second step of forming, and a thin film forming method comprising:
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21710095A JPH0959086A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Formation of thin film |
| 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 (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Formation of thin film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959086A true JPH0959086A (en) | 1997-03-04 |
Family
ID=16698851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21710095A Pending JPH0959086A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Formation of thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959086A (en) |
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 (en) * | 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 | Zinc oxide film containing p-type dopant and method for producing the same |
| KR100844894B1 (en) * | 2007-01-16 | 2008-07-09 | (주)레이저옵텍 | Ferromagnetic semiconductor thin layer and a fabrication method thereof |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21710095A patent/JPH0959086A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533006A (en) * | 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 | Zinc oxide film containing p-type dopant and method for producing the same |
| WO2000016411A1 (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-23 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same |
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