半導体用語集
スパッタリング法
英語表記：sputtering
加速された粒子が固体表面に衝突した際、相手に原子・分子を弾き飛ばす減少をスパッタリングといい、弾き飛ばされた原子・分子を対向の基板上に堆積する方法をスパッタリング堆積法という。スパッタリング法による成膜もいくつかに分類される。成膜方式としてはRF（マグネトロン）スパッタ法、DCスパッタ法、イオンビームスパッタ法などがあり、成膜する膜やターゲットの種類によって使い分けられる。RF、DCスパッタ法は、グロー放電中のArイオンをターゲットに入射して堆積を行う。イオンビームスパッタ法はイオン源を用いて発生させたイオンをターゲットに照射することにより対向の基板に成膜する。強誘電体、高誘電率材料の場合、複合酸化物であるためいろいろなタイプのターゲットが使われている。ターゲット材料として、焼成した酸化物ターゲット、合金ターゲット、金属を繋ぎ合わせる複合金属ターゲットなどがある。また、複数のターゲットを用いてウェハを回転させるなどして酸化物を形成する多元スパッタ法もよく用いられている。また、用いるスパッタの方式によりターゲットも制限を受ける。DCスパッタ法の場合は金属などの導伝性の高い材料のターゲットを用いなければならないが、RFスパッタ法やイオンビームスパッタ法では酸化物のような絶縁ターゲットも用いることができる。強誘電体、高誘電率材料薄膜の多くは結晶化のために熱処理を施す必要がある。熱処理方法としては成膜時に基板温度を結晶化温度以上に保ち、as depo状態でペロブスカイト構造となるようにする方法と、低温で成膜した後に結晶化のための熱処理を施す方法がある。基板を加熱して成膜する方法の方が一般的で、結晶が基板表面から順に成長していくので、エピタキシャル成長しやすく膜厚方向の元素分布も均ーになりやすい。しかし、膜が温度に非常に敏感である場合、少しでも温度がずれてしまうと結晶配向性や結晶構造そのものが変化してしまうおそれがある。一方、低温で成膜した後に結晶化アニールを施す方法は比較的温度の安定性や再現性は問題とならない。しかし、エピタキシャル成長はしにくく、膜厚方向の鉛量の制御も難しくなる。
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