イオンビームスパッタリング成膜技術

【イオンビームスパッタリング成膜技術】

 ここにイオンビームスパッタリング装置の概要を示しました。最初はカウフマン型イオンガンで中空電極内にArプラズマを発生させ、プラズマから高電圧をかけて引き出したArイオンを減速し、イオン源の出口に配置された電極で中和化します。その中和化されたイオンをTaやSiターゲットに照射し、そこからスパッタされた金属原子を基板に飛ばして成膜をします。このようにイオンビームスパッタリングはイオン加速、減速という過程を利用しているので、精密に薄膜形成を研究するためには、線形加速器に準じた装置を用いることもありました。重力波研究やレーザージャイロに用いるミラーではわずかな不純物も許されないために、イオンガンを熱電極を用いないRF型イオンガンにも挑戦して不純物吸収を減少させる努力もしました。もっともこの部分は日本航空電子が担当し、彼らが保有していた独自技術を発展させたものでもあります。筆者らはもっぱら後に述べるように、超狭帯域レーザーを用いて、超高品質光学ミラーの特性を解析し、光学薄膜の問題点を指摘し、協力関係を通じて、薄膜特性を改善しました。