位相制御高周波バイアス法を利用したプラズマイオン衝撃環境の高度制御

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位相制御高周波バイアス法を利用した高周波スパッタリングを用いて立方晶窒化硼素(cBN)薄膜合成を行い、位相制御効果とcBN薄膜合成条件の関係を調べた。その結果、位相制御により堆積膜中のcBN量が変化し位相差0度付近で最大になること、プラズマ中のArイオンからの発光強度もcBN量に対応して変化することが明らかとなった。また、質量・エネルギー分析測定では基板へ入射するイオン電流密度、およびイオンエネルギー分布も同様の変化を示し、cBN量が最大になる位相差条件で最大となった。これらのことからcBN量の位相差依存性は、基板への入射イオンの運動量輸送の変化に起因していると考えられる。すなわち、位相制御によるイオン衝撃制御により堆積膜の膜質を制御し得ること、また、本方法がイオンアシスト薄膜堆積の新しい堆積環境制御法として有効であることが明らかとなった。