ホロー型ターゲット構造を持つHiPIMSの電気特性と成膜応用

摘要

ホローカソード型ターゲット内に内部電極を配置することで，低圧力下でのプラズマ形成を容易にさせた。Arガス をターゲット内に導入することで，ガス密度の希薄化によ るプラズマ密度の低下が確認されなかった。また反応性ガ スをターゲット外部から導入し，Arガスの導入ロと分離す ることで，長時間反応性ガスを導入した実験に対しても， ターゲットの汚染がなく，かつプラズマが安定した。その ため，ホローカソード型HiPMSは有用なシステムである と考えられる。このシステムを用いて、膜の作製を行うと、 各膜に対して以下の特性が得られた。TiNでは，金色の膜 であったが，XRDパターンでのTiNの結晶性のピークが小 さい。TiN_xH_yでは，H_2を導入することで，TiNよりもこい 金色の膜が作成でき、XRDパターンによるTiNの結晶性の 鋭いピークが観測されたため、不純物である酸化物を減ら せた膜を作製できた可能性がある。また，ピーク電流の大 きさが増加すると成膜レートは反比例的に減少するが， TiNの結晶性が良い膜が作成できた。AlNでは，ピーク電 流の大きさが増加すると成膜レートは減少し，それととも にXRDパターンによるAlNの結晶性が見られる。しかし、 結晶子の成長に対してはXRDパターンによるAl(200)で非 常に鋭いピークを持つI_(tp)=15Aの方が便れていると考えら れる。