JPS63210006A - アモルフアスカ−ボン薄膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、グラファイトターゲットを水素シ；よりスパ
ッタして基板上にカーボン薄膜を形成する方法に関する
ものである。

”Ｂ０発明の概要 本発明は、内部に永久磁石を配置したターゲットホルダ
上にグラファイトターゲットを保持し。

このグラファイトターゲット上に磁場を発生させ。

グラファイトターゲットを水素によりスパッタして基板
上にカーボン薄膜を形成する方法において、前記グラフ
ァイトターゲットの厚さを変化させることでグラファイ
トターゲット上の磁場を３００ガウス〜４５０ガウスに
制御することにより、光学ギャップの大きい、光透過性
の良好なアモルファスカーボン薄膜を得ることができる
ようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 従来、グラファイトターゲットを水素によりスパッタし
て基板上にカーボン薄膜を形成する方法として、マグネ
トロンスパッタ法が知られている。

この方法は、電界に直交した磁束を作用させて高速成膜
を可能にしたものであり、これを実施するマグネトロン
スパッタ装置においては、ターゲットホルダ内部に永久
磁石を配置して、ターゲット上に磁場を発生させるよう
になっている。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 上記従来のマグネトロンスパッタ法においては。

光透過性の良好な均一のカーボン薄膜を形成することが
困難であるという難点がある。その要因の一つは、ター
ゲット上に生起される磁場を適当にコントロールするこ
とができないことにあることが分かった。

即ち、ターゲットホルダ内部に永久磁石を配置して、タ
ーゲット上に磁場を発生させるようにしたマグネトロン
スパッタ装置においては、原則としてターゲット上の磁
束密度が一定でるから、これをコントロールすることが
できない。この永久磁石をコントロール可能な電磁石に
置き換えることが考えられるが、技術的には困難である
という問題点がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決しようとするもので
ある。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明においては、上記問題点を解決するため、マグネ
トロンスパッタ法において、グラファイトターゲットの
厚さを変えることにより、そのグラファイトターゲット
上の磁場を３００ガウス〜４５０ガウスに制御した。

Ｆ１作用 本発明においては、例えば、ターゲット表面と対向電極
との間の距離を一定に保ち、ターゲットの厚さを変える
ことによりターゲット表面での磁場を３００ガウス〜４
５０ガウスに制御する。そして、純度９９．９９９９％
の水素ガス０．５ｔ。

ｒｒの圧力において３００Ｗの高周波電力（１３゜５６
ＭＨｚ）を供給して放電させる。こうすると。

ＣＨに起因する発光スペクトルと０２に起因するスペク
トルの強度比が調整された磁場により適当に制御され、
光透過性の良い炭Ｍ薄膜が形成される。

Ｇ、実施例 本発明においては、マグネトロンスパッタ法におけるタ
ーゲット表面上の磁束密度をコントロールすることによ
って、光学ギャップの大きい、光透過性の良いアモルフ
ァスカーボン薄膜を得ることができる。即ち、実際のマ
グネトロンスパッタ装置では、ターゲットホルダ内に永
久磁石を配置して、ターゲット上に磁場を発生させ、タ
ーゲット表面と対向電極との間の距離は一定に保ち、タ
ーゲットの厚さを変えることによりターゲット表面にお
ける磁束密度をコントロールした。

しかして、プレーナマグネトロンタイプのスパッタ装置
において、真空槽内を２　Ｘ　１０”ｔｏｒｒ以下まで
排気した後、純度９９．９９９９％の水素ガスを導入し
て０．５ｔｏｒｒの圧力とし、１３．５６　ＭＨｚ、３
００Ｗの高周波電界を印加して放電させたときの発光ス
ペクトルを測定すると、第１図に示すようにＣＨに起因
するスペクトルと０２に起因するスペクトルの強度比が
磁場により大きく変わることが分かった。即ち、磁場が
強くなると、Ｃ２に比べＣＨの量がプラズマ中で増加し
、それにつれて光透過性の良好な炭素薄膜が生成される
ことが分かる。以下具体的実施例を説明する。

（実施例１） プレーナマグネトロンタイプのスパッタ装置において、
対向電極とターゲットとの間の距離を２５＋ｍに保ち、
ターゲットの表面での磁界強度が２００ガウスになるよ
うにターゲットの厚さを調整した。このときのターゲッ
トの厚さは、７ｍであった。真空槽内を２　Ｘ　１０’
ｔｏｒｒ以下まで排気した後、純度９９．９９９９％の
水素ガスを導入してＱ、５ｔｏｒｒの圧力とした。そし
て、１３．５６８１１ｚ、　３００　Ｗの高周波電界を
印加し、５時間スパッタを行った。その結果、厚さ０．
３μ箇で光学ギャップが１．７ｅＶのアモルファスカー
ボン膜が得られた。

（実施例２） プレーナマグネトロンタイプのスパッタ装置において、
対向電極とターゲットとの間の距離を２５１１ｍに保ち
、ターゲットの表面での磁界強度が２５０ガウスになる
ようにターゲットの厚さを調整した。このときのターゲ
ットの厚さは、５ｍｗであった。真空槽内を２　Ｘ　１
０’ｔｏｒｒ以下まで排気した後、純度９９．９９９９
％の水素ガスを導入して０　、５　ｔｏｒｒの圧力とし
た。そして、１３．５６ＮＨｚ、３００Ｗの高周波電界
を印加し、５時間スパッタを行った。その結果、厚さ０
．３μ瓢で光学ギャップが２，６ｅＶのアモルファスカ
ーボン膜が得られた。

（実施例３） プレーナマグネトロンタイプのスパッタ装置において、
対向電極とターゲットとの間の距離を２５ｍｍに保ち、
ターゲットの表面での磁界強度が３５０ガウスになるよ
うにターゲットの厚さを調整した。このときのターゲッ
トの厚さは、３ｍであった。真空槽内を２　Ｘ　１０’
ｔｏｒｒ以下まで排気した後、純度９９．９９９９％の
水素ガスを導入して０．５ｔｏｒｒの圧力とした。そし
て、１３．５６ＮＨｚ、３００Ｗの高周波電界を印加し
、５時間スパッタを行った。その結果、厚さ０．３μＩ
で光学ギャップが２．８ｅＶのアモルファスカーボン膜
が得られた。

（実施例４） プレーナマグネトロンタイプのスパッタ装置において、
対向電極とターゲットとの間の距離を２５ｍに保ち、タ
ーゲットの表面での磁界強度が４００ガウスになるよう
にターゲットの厚さを調整した。このときのターゲット
の厚さは、１．５ｍであった。真空槽内を２　Ｘ　１０
’ｔｏｒｒ以下まで排気した後、純度９９．９９９９％
の水素ガスを導入して０．５ｔｏｒｒの圧力とした。そ
して、１３゜５６ＭＨｚ、３００Ｗの高周波電界を印加
し、５時間スパッタを行った。その結果、厚さ０．３μ
−で光学ギャップが３．ＯａＶのアモルファスカーボン
膜が得られた。

（実施例５） プレーナマグネトロンタイプのスパッタ装置において、
対向電極とターゲットとの間の距離を２５１に保ち、タ
ーゲットの表面での磁界強度が４５０ガウスになるよう
にターゲットの厚さを調整した。このときのターゲット
の厚さは、０．５−であった、真空槽内を２　Ｘ　１０
’ｔｏｒｒ以下まで排気した後、純度９９．９９９９％
の水素ガスを導入して０．５ｔｏｒｒの圧力とした。そ
して、１３゜５６ＭＨｚ、３００Ｗの高周波電界を印加
し、５時間スパッタを行った。その結果、厚さ０．３μ
票で光学ギャップが３．２ａＶのアモルファスカーボン
膜が得られた。

Ｈ１発明の効果 以上のように１本発明においては、マグネトロンスパッ
タ法において、グラファイトターゲットの厚さを変える
ことにより、そのグラファイトターゲット上の磁場を３
００ガウス〜４５０ガウスに制御したため、グラファイ
トターゲット上の磁場の磁界強度を容易に変化させるこ
とができ、その結果、光学ギャップの大きい、光透過性
の良好なアモルファスカーボン薄膜を得ることができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はＣＨに起因するスペクトルと０２に起因するスペ
クトルの強度比とグラファイトターゲット上の磁界強度
との関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に永久磁石を配置したターゲットホルダ上にグラフ
   ァイトターゲットを保持し、このグラファイトターゲッ
   ト上に磁場を発生させ、グラファイトターゲットを水素
   によりスパッタして基板上にカーボン薄膜を形成するマ
   グネトロンスパツタ法において、前記グラファイトター
   ゲットの厚さを変化させることによりグラファイトター
   ゲット上の磁場を３００ガウス〜４５０ガウスに制御す
   ることを特徴とするアモルファスカーボン薄膜の形成方
   法。