JPH0726196B2 - アルミナ薄膜の形成方法 - Google Patents
アルミナ薄膜の形成方法Info
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- JPH0726196B2 JPH0726196B2 JP63166579A JP16657988A JPH0726196B2 JP H0726196 B2 JPH0726196 B2 JP H0726196B2 JP 63166579 A JP63166579 A JP 63166579A JP 16657988 A JP16657988 A JP 16657988A JP H0726196 B2 JPH0726196 B2 JP H0726196B2
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Landscapes
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、アルミナ薄膜の形成方法に関するもので、
特に、スパッタリング法を用いるアルミナ薄膜の形成方
法に関するものである。
特に、スパッタリング法を用いるアルミナ薄膜の形成方
法に関するものである。
［従来の技術］ この発明に係るアルミナ薄膜の形成方法は、たとえば、
薄膜EL素子の製造において適用される。薄膜EL素子は、
たとえば、第２図に示すような構造を有している。すな
わち、ガラスなどからなる基板１を備え、その上には、
たとえばインジウム・錫酸化物（ITO）蒸着膜からなる
透明電極２が形成される。透明電極２上には、順次、第
１絶縁層３、たとえばZnS:TbFx（ｘ＝１〜３）などから
なる発光層４、および第２絶縁層５が積層される。さら
に、第２絶縁層５の上には、たとえばアルミニウムから
なる背面電極６が形成される。
薄膜EL素子の製造において適用される。薄膜EL素子は、
たとえば、第２図に示すような構造を有している。すな
わち、ガラスなどからなる基板１を備え、その上には、
たとえばインジウム・錫酸化物（ITO）蒸着膜からなる
透明電極２が形成される。透明電極２上には、順次、第
１絶縁層３、たとえばZnS:TbFx（ｘ＝１〜３）などから
なる発光層４、および第２絶縁層５が積層される。さら
に、第２絶縁層５の上には、たとえばアルミニウムから
なる背面電極６が形成される。
このような薄膜EL素子において、透明電極２と背面電極
６との間にたとえば交流電圧が印加されると、発光層４
が励起され、それによって発光が生じ、その光は、基板
１側に与えられる構造となっている。第１および第２絶
縁層３および５は、電極２および６間の耐電圧性を向上
させるために有利に作用する。
６との間にたとえば交流電圧が印加されると、発光層４
が励起され、それによって発光が生じ、その光は、基板
１側に与えられる構造となっている。第１および第２絶
縁層３および５は、電極２および６間の耐電圧性を向上
させるために有利に作用する。
上述した薄膜EL素子において、第１および第２絶縁層３
および５は、たとえばアルミナ薄膜によって形成され
る。そして、このようなアルミナ薄膜を形成する方法と
して、一般に、スパッタリング法、特に高周波スパッタ
リング法が用いられている。このとき、ターゲットとし
ては、一般にアルミナ（焼結体もしくは粉末）が用いら
れ、スパッタガスとしては、アルゴンと酸素との混合ガ
スを用いるのが一般的である。
および５は、たとえばアルミナ薄膜によって形成され
る。そして、このようなアルミナ薄膜を形成する方法と
して、一般に、スパッタリング法、特に高周波スパッタ
リング法が用いられている。このとき、ターゲットとし
ては、一般にアルミナ（焼結体もしくは粉末）が用いら
れ、スパッタガスとしては、アルゴンと酸素との混合ガ
スを用いるのが一般的である。
［発明が解決しようとする課題］ 上述したような薄膜EL素子において、これを薄型化しよ
うとする場合、絶縁層３および５についても、その厚み
を薄くすることが望まれる。しかしながら、上述したよ
うなスパッタリング法により、絶縁層３および５を形成
するとき、その厚みを0.1〜0.2μｍ程度に薄くすると、
絶縁耐圧が不十分であることがわかっている。また、絶
縁層３および５を構成するアルミナは、その絶縁耐圧に
関して、同一膜内であっても、ばらつきが生じることも
わかっている。したがって、このような絶縁耐圧の不十
分さおよび絶縁耐圧のばらつきが原因となって、たとえ
ば薄膜EL素子のようなアルミナ薄膜を用いる素子におい
て、それを大面積化することが困難であるという問題点
にも遭遇する。すなわち、素子の大面積化にあたって
は、これら絶縁層３および５の絶縁耐圧が低い場合に
は、電界を高めることができないばかりでなく、絶縁耐
圧にばらつきが生じていると、印加される電界の許容さ
れる高さは絶縁耐圧の低い場所に支配されることにな
る。
うとする場合、絶縁層３および５についても、その厚み
を薄くすることが望まれる。しかしながら、上述したよ
うなスパッタリング法により、絶縁層３および５を形成
するとき、その厚みを0.1〜0.2μｍ程度に薄くすると、
絶縁耐圧が不十分であることがわかっている。また、絶
縁層３および５を構成するアルミナは、その絶縁耐圧に
関して、同一膜内であっても、ばらつきが生じることも
わかっている。したがって、このような絶縁耐圧の不十
分さおよび絶縁耐圧のばらつきが原因となって、たとえ
ば薄膜EL素子のようなアルミナ薄膜を用いる素子におい
て、それを大面積化することが困難であるという問題点
にも遭遇する。すなわち、素子の大面積化にあたって
は、これら絶縁層３および５の絶縁耐圧が低い場合に
は、電界を高めることができないばかりでなく、絶縁耐
圧にばらつきが生じていると、印加される電界の許容さ
れる高さは絶縁耐圧の低い場所に支配されることにな
る。
そこで、この発明は、アルミニウムを含むターゲットを
用いてスパッタリング法によりアルミナ薄膜を形成する
方法において、アルミナ薄膜の絶縁耐圧を高めることが
できる方法を提供しようとするものである。
用いてスパッタリング法によりアルミナ薄膜を形成する
方法において、アルミナ薄膜の絶縁耐圧を高めることが
できる方法を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ この発明は、上述した技術的課題を解決するため、スパ
ッタリング法において用いられるスパッタガスに改良を
加えたものである。すなわち、スパッタガスとして、従
来、アルゴンおよび酸素の混合ガスが用いられていたの
に対し、さらに窒素を８〜80vol％含む混合ガスを用い
ることを特徴とするものである。
ッタリング法において用いられるスパッタガスに改良を
加えたものである。すなわち、スパッタガスとして、従
来、アルゴンおよび酸素の混合ガスが用いられていたの
に対し、さらに窒素を８〜80vol％含む混合ガスを用い
ることを特徴とするものである。
［発明の作用および効果］ この発明において、従来用いられていたアルゴンおよび
酸素のスパッタガスに窒素ガスを８〜80vol％添加し、
アルゴン、酸素および窒素を含む混合ガスを用いること
により、スパッタにより得られたアルミナ薄膜の絶縁耐
圧が向上することが実験により明らかになった。
酸素のスパッタガスに窒素ガスを８〜80vol％添加し、
アルゴン、酸素および窒素を含む混合ガスを用いること
により、スパッタにより得られたアルミナ薄膜の絶縁耐
圧が向上することが実験により明らかになった。
したがって、たとえば0.1〜0.2μｍ程度と薄い膜厚のア
ルミナ薄膜であっても、十分な絶縁耐圧を得ることがで
きる。一例について説明すると、実験によれば、膜厚0.
2μｍの場合、絶縁耐圧は、従来の方法では2MV/cm程度
であったものが、この発明によれば、3MV/cm程度とな
り、約1.5倍の絶縁耐圧の向上が見られた。
ルミナ薄膜であっても、十分な絶縁耐圧を得ることがで
きる。一例について説明すると、実験によれば、膜厚0.
2μｍの場合、絶縁耐圧は、従来の方法では2MV/cm程度
であったものが、この発明によれば、3MV/cm程度とな
り、約1.5倍の絶縁耐圧の向上が見られた。
また、同一膜内での絶縁耐圧のばらつきについても、こ
の発明によれば、激減した。
の発明によれば、激減した。
これらの理由から、たとえば薄膜EL素子のような素子に
おいて、大面積化が容易になるとともに、製品の歩留り
も向上させることができる。
おいて、大面積化が容易になるとともに、製品の歩留り
も向上させることができる。
なお、この発明において、スパッタガスとして用いられ
るアルゴン、酸素および窒素を含む混合ガスは、予め混
合されたものをスパッタリング装置の真空槽内に導入す
る方法のほか、アルゴン、酸素および窒素の各ガスを真
空槽内で混合する方法を採用してもよい。
るアルゴン、酸素および窒素を含む混合ガスは、予め混
合されたものをスパッタリング装置の真空槽内に導入す
る方法のほか、アルゴン、酸素および窒素の各ガスを真
空槽内で混合する方法を採用してもよい。
また、ターゲットとして、アルミナからなるターゲット
を用いるほか、アルミニウムからなるターゲットを用
い、反応性スパッタを行なう場合についても、この発明
を適用することができる。
を用いるほか、アルミニウムからなるターゲットを用
い、反応性スパッタを行なう場合についても、この発明
を適用することができる。
［実施例］ 以下に示すスパッタ条件により、アルミナ薄膜を形成し
た。
た。
スパッタガス圧力（全圧）:1Pa 基板温度:200℃ 高周波電力:200W 成膜速度:30Å／分 ターゲット：アルミナ焼結体 ターゲット・基板間距離:70mm なお、上記基板は、ガラスからなるものであり、スパッ
タ膜をその上に形成するものである。
タ膜をその上に形成するものである。
上に示したスパッタ条件のもとで、スパッタガスとし
て、窒素の混合割合を種々に変更して、高周波スパッタ
リング法を実施してアルミナ薄膜を形成した。このよう
にして得られた種々のアルミナ薄膜の絶縁破壊電界を測
定したところ、第１図に示すような結果が得られた。
て、窒素の混合割合を種々に変更して、高周波スパッタ
リング法を実施してアルミナ薄膜を形成した。このよう
にして得られた種々のアルミナ薄膜の絶縁破壊電界を測
定したところ、第１図に示すような結果が得られた。
第１図において、縦軸は絶縁破壊電界［MV/cm］を示
し、横軸はスパッタガスに含まれる窒素の濃度［vol
％］を示している。なお、第１図に示した実験データ
は、スパッタガスとしての混合ガスに含まれるアルゴン
と酸素との比率を1:1に設定している。
し、横軸はスパッタガスに含まれる窒素の濃度［vol
％］を示している。なお、第１図に示した実験データ
は、スパッタガスとしての混合ガスに含まれるアルゴン
と酸素との比率を1:1に設定している。
第１図からわかるように、窒素を含まない場合には、絶
縁破壊電界が2MV/cm程度であるが、窒素を添加すること
によって、最大3MV/cm程度にまで向上している。特に、
窒素濃度が、８〜80vol％の範囲において、絶縁破壊電
界の向上効果が顕著に現われている。
縁破壊電界が2MV/cm程度であるが、窒素を添加すること
によって、最大3MV/cm程度にまで向上している。特に、
窒素濃度が、８〜80vol％の範囲において、絶縁破壊電
界の向上効果が顕著に現われている。
なお、第１図では、前述したように、アルゴンと酸素と
の比率が1:1であったが、混合ガス中において、酸素に
関しては、10〜50vol％、アルゴンに関しては、10〜40v
ol％の範囲内にあることが好ましい。すなわち、酸素が
10vol％未満あるいはアルゴンが40vol％を越えると、形
成されたアルミナ薄膜において酸素欠陥が生じ、他方、
酸素が50vol％を越え、あるいはアルゴンが10vol％未満
では、成膜速度が遅くなるためである。
の比率が1:1であったが、混合ガス中において、酸素に
関しては、10〜50vol％、アルゴンに関しては、10〜40v
ol％の範囲内にあることが好ましい。すなわち、酸素が
10vol％未満あるいはアルゴンが40vol％を越えると、形
成されたアルミナ薄膜において酸素欠陥が生じ、他方、
酸素が50vol％を越え、あるいはアルゴンが10vol％未満
では、成膜速度が遅くなるためである。
第１図は、この発明の効果を確認するために実施した実
験によって得られたアルミナ薄膜の絶縁破壊電界の、ス
パッタガスに含まれる窒素濃度依存性を示すグラフであ
る。第２図は、この発明が適用される素子の一例として
の薄膜EL素子の構造を示す概略図である。 図において、3,5は絶縁層（アルミナ薄膜）である。
験によって得られたアルミナ薄膜の絶縁破壊電界の、ス
パッタガスに含まれる窒素濃度依存性を示すグラフであ
る。第２図は、この発明が適用される素子の一例として
の薄膜EL素子の構造を示す概略図である。 図において、3,5は絶縁層（アルミナ薄膜）である。
Claims (1)
- 【請求項１】アルミニウムを含むターゲットを用いてス
パッタリング法によりアルミナ薄膜を形成する方法にお
いて、 アルゴン、酸素および窒素を含み、かつ窒素濃度が８〜
80vol％とされた混合ガスをスパッタガスとして用いる
ことを特徴とする、アルミナ薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166579A JPH0726196B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | アルミナ薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166579A JPH0726196B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | アルミナ薄膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215163A JPH0215163A (ja) | 1990-01-18 |
| JPH0726196B2 true JPH0726196B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=15833890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63166579A Expired - Fee Related JPH0726196B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | アルミナ薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726196B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040042001A1 (en) | 2002-04-18 | 2004-03-04 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Simultaneous multi-spot inspection and imaging |
| JP5030172B2 (ja) * | 2008-06-09 | 2012-09-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 絶縁膜及びその製造方法、並びに絶縁膜を備えた電子デバイス |
-
1988
- 1988-07-04 JP JP63166579A patent/JPH0726196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215163A (ja) | 1990-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |