(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一酸化シリコンからなるターゲット材と、二酸化シリコンからなるターゲット材とを併用して用いると共に、反応性ガスとして窒素ガスを用いて、スパッタリング法により酸窒化シリコン膜を成膜する、酸窒化シリコン膜の成膜方法。
【請求項２】
圧電基板と、前記圧電基板の上に形成されているＩＤＴ電極と、前記圧電基板の上に、前記ＩＤＴ電極を覆うように形成されている酸窒化シリコン膜とを備える弾性境界波装置の製造方法であって、
前記酸窒化シリコン膜を、一酸化シリコンからなるターゲット材と、二酸化シリコンからなるターゲット材とを併用して用いると共に、反応性ガスとして窒素ガスを用いて、スパッタリング法により成膜する、弾性境界波装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸窒化シリコン膜の成膜方法及びそれを利用した弾性境界波装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、弾性境界波装置などにおいて、酸窒化シリコン膜が用いられるようになってきている。例えば下記の特許文献１には、酸窒化シリコン膜の成膜方法として、ターゲット材をＳｉとし、酸素ガスと窒素ガスとの混合ガスを反応性ガスとして用いたスパッタリングにより、酸窒化シリコン膜を成膜する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３８２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の酸窒化シリコン膜の成膜方法では、シリコンの酸化と窒化とを同一プロセス内で行うため、成膜される酸窒化シリコン膜の組成が、酸素ガスと窒素ガスとの混合比やスパッタリング装置内の圧力などの条件の変化に対して非常に敏感となり、酸窒化シリコン膜を安定した組成で成膜することが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、酸窒化シリコン膜を安定した組成で成膜することができる酸窒化シリコン膜の成膜方法及びそれを利用した弾性境界波装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る酸窒化シリコン膜の成膜方法では、一酸化シリコンからなるターゲット材と、二酸化シリコンからなるターゲット材とを併用して用いると共に、反応性ガスとして窒素ガスを用いて、スパッタリング法により酸窒化シリコン膜を成膜する。
【０００８】
本発明では、ターゲット材として、一酸化シリコンからなるターゲット材と、二酸化シリコンからなるターゲット材とを用いる。この場合、制御が困難な窒素ガスの流量を変化させることなく、一酸化シリコンからなるターゲット材への印加電力と、二酸化シリコンからなるターゲット材への印加電力とを調節することによっても酸窒化シリコン膜の組成を制御することができる。従って、酸窒化シリコン膜の組成を容易に制御することができる。
【０００９】
本発明に係る弾性境界波装置の製造方法は、圧電基板と、圧電基板の上に形成されてい
るＩＤＴ電極と、圧電基板の上に、ＩＤＴ電極を覆うように形成されている酸窒化シリコ
ン膜とを備える弾性境界波装置の製造方法に関する。本発明に係る弾性境界波装置の製造
方法では、酸窒化シリコン膜を、一酸化シリコンからなるターゲット材と、二酸化シリコンからなるターゲット材とを併用して用いると共に、反応性ガスとして窒素ガスを用いて、スパッタリング法により成膜する。 
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、酸化シリコンからなるターゲット材を用いると共に、反応性ガスとして窒素ガスを用いて、スパッタリング法により酸窒化シリコン膜を成膜する。このため、反応性ガスの流量や印加電力などの成膜条件が変化したときの、成膜される酸窒化シリコン膜の組成の変化を小さくすることができる。従って、酸窒化シリコン膜を安定した組成で成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る一実施形態におけるスパッタリング装置の模式図である。
【図２】弾性境界波装置の一部分を拡大した略図的断面図である。
【図３】実施例１におけるターゲット材への印加電力と、成膜された酸窒化シリコン膜の屈折率との関係を表すグラフである。
【図４】実施例２における窒素ガスの流量と、成膜された酸窒化シリコン膜の屈折率との関係を表すグラフである。
【図５】比較例における窒素ガスの流量と、成膜された酸窒化シリコン膜の屈折率との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は単なる例示である。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。
【００１３】
図１は、本実施形態において用いるスパッタリング装置の模式図である。まず、図１を参照しながら、本実施形態において用いるスパッタリング装置１の構成について説明する。
【００１４】
スパッタリング装置１は、チャンバー１０ａが内部に形成されている装置本体１０を有する。装置本体１０には、チャンバー１０ａに窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置１１が接続されている。この窒素ガス供給装置１１は、例えば、窒素ガスボンベなどにより構成することができる。
【００１５】
チャンバー１０ａには、第１〜第３のターゲット材１３ａ〜１３ｃがセットされている。これら第１〜第３のターゲット材１３ａ〜１３ｃには、電源１４ａ〜１４ｃにより交流電圧が印加可能となっている。本実施形態では、第１〜第３のターゲット材１３ａ〜１３ｃには、一酸化シリコンからなるターゲット材と、二酸化シリコンからなるターゲット材とが含まれている。すなわち、本実施形態では、一酸化シリコンからなるターゲット材と、二酸化シリコンからなるターゲット材とが併用されている。具体的には、第１及び第２のターゲット材１３ａ、１３ｂが二酸化シリコンからなり、第３のターゲット材１３ｃが一酸化シリコンからなる。
【００１６】
また、チャンバー１０ａには、被成膜物１２を固定するための図示しない固定具が設けられている。
【００１７】
次に、スパッタリング装置１を用いた酸窒化シリコン膜の成膜方法について説明する。
【００１８】
まず、図示しない固定具に被成膜物１２を固定する。そして、反応性ガスとしての窒素ガスを窒素ガス供給装置１１からチャンバー１０ａに供給しながら、電源１４ａ〜１４ｃにより第１〜第３のターゲット材１３ａ〜１３ｃの少なくとも一つに交流電圧を印加する。これによりスパッタリングが開始され、被成膜物１２の表面の上に、酸窒化シリコンが
堆積していき、酸窒化シリコン膜が形成される。
【００１９】
本実施形態の酸窒化シリコン膜の成膜方法では、シリコンからなるターゲット材を用い、反応ガスとして酸素ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いる場合とは異なり、酸化シリコンの窒化反応のみが進行する。このため、酸窒化シリコン膜の成膜を容易に制御することができる。
【００２０】
また、下記の実施例及び比較例によっても裏付けられるように、窒素ガスの流量や印加電力の変化によって、成膜される酸窒化シリコン膜の組成が変化しにくい。従って、本実施形態の酸窒化シリコン膜の成膜方法によれば、狙いの組成の酸窒化シリコン膜を安定して成膜することができる。
【００２１】
また、本実施形態では、一酸化シリコンからなるターゲット材１３ｃと、二酸化シリコンからなるターゲット材１３ａ、１３ｂとを併用するため、例えば、厳密に制御することが困難な窒素ガスの流量を一定に保持しつつ、一酸化シリコンからなるターゲット材１３ｃへの印加電力及び二酸化シリコンからなるターゲット材１３ａ、１３ｂへの印加電力のうちの少なくとも一方を調整することによって成膜される酸窒化シリコン膜の組成を制御することが可能となる。従って、酸窒化シリコン膜の組成の制御を容易に行うことができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、一酸化シリコンからなるターゲット材と、二酸化シリコンからなるターゲット材との両方を設ける例について説明したが、どちらか一方のみを設けてもよい。
【００２３】
（応用例）
上記本実施形態の酸窒化シリコン膜の成膜方法は、例えば、弾性境界波装置の製造にも好適に適用することができる。具体的には、例えば、図２に示す弾性境界波装置２０の製造に好適に適用される。
【００２４】
図２に示すように、弾性境界波装置２０は、ＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３からなる圧電基板２１と、圧電基板２１の上に形成されているＩＤＴ電極２２とを備えている。圧電基板２１の上には、ＩＤＴ電極２２を覆うように第１の媒質２３が形成されている。第１の媒質２３の上には、第２の媒質２４が形成されている。第１及び第２の媒質２３，２４のそれぞれは、例えば、酸窒化シリコン、酸化シリコンや窒化シリコンなどの誘電体により形成されている。本実施形態では、第１の媒質２３が酸化シリコンにより形成されており、第２の媒質２４が酸窒化シリコンにより形成されている。弾性境界波装置２０の製造に際しては、酸窒化シリコン膜により構成されている第２の媒質２４の形成に、上記成膜方法を適用することができる。そのようにすることにより、第２の媒質２４を小さな組成ばらつきで形成できる。従って、弾性境界波装置２０を、小さな特性ばらつきで安定して製造することができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、第１及び第２の媒質を有する所謂３媒質型の弾性境界波装置において、第２の媒質を酸窒化シリコン膜とする例について説明した。但し、本発明は、これに限定されない。例えば、第１の媒質を酸窒化シリコン膜とし、第２の媒質を、例えば窒化シリコンなどの、酸窒化シリコンよりも音速の速い材料により形成してもよい。また、酸窒化シリコン膜からなる第１の媒質のみを設けるようにしてもよい。
【００２６】
（実施例１）
上記第１の実施形態において説明したスパッタリング装置１を用いて、二酸化シリコンからなるターゲット材１３ａ、１３ｂに対する印加電力を１０００Ｗに固定し、一酸化シ
リコンからなるターゲット材１３ｃへの印加電力を種々変化させたときに成膜される酸窒化シリコン膜の組成を評価した。結果を図３に示す。なお、本実施例１及び下記の実施例２では、酸窒化シリコン膜の組成を、酸窒化シリコン膜の屈折率を用いて評価した。酸窒化シリコン膜の屈折率は酸素および窒素の組成比によって一意に決定されることが知られている。
【００２７】
図３に示すグラフより、ターゲットへの印加電力と酸窒化シリコン膜の屈折率が比例関係となっていることがわかる。すなわち、ターゲット材１３ｃへの印加電力を変化させることにより、酸窒化シリコン膜の組成を容易に制御できることが分かる。また、印加電力の変化に対する、酸窒化シリコン膜の屈折率の変化が小さいことが分かる。このため、印加電力が多少ばらついても、酸窒化シリコン膜を安定した組成で成膜できることが分かる。
【００２８】
具体的には、例えば、上記の弾性境界波装置２０では、酸窒化シリコン膜により構成されている第２の媒質２４の屈折率の許容範囲は、１．６０〜１．６１である。このため、図３に示す結果からすれば、ターゲット材１３ｃへの印加電力が大凡６００Ｗ〜９００Ｗの範囲内にあればよいことが分かる。
【００２９】
（実施例２）
スパッタリング装置１を用いて、キャリアガスとしてのアルゴンガスに対する窒素ガスの流量比を種々変化させたときに成膜される酸窒化シリコン膜の組成を評価した。結果を図４に示す。なお、実施例２では、二酸化シリコンからなるターゲット材１３ａ、１３ｂに対する印加電力を１０００Ｗに固定すると共に、一酸化シリコンからなるターゲット材１３ｃへの印加電力を６００Ｗ、７００Ｗまたは８００Ｗに固定した。図４において、６００Ｗで示すグラフが、ターゲット材１３ｃへの印加電力が６００Ｗであるときのグラフである。７００Ｗで示すグラフが、ターゲット材１３ｃへの印加電力が７００Ｗであるときのグラフである。８００Ｗで示すグラフが、ターゲット材１３ｃへの印加電力が８００Ｗであるときのグラフである。
【００３０】
図４に示す結果から、反応ガスである窒素ガスの流量を変化させることによっても成膜される酸窒化シリコン膜の組成を制御できることが分かる。
【００３１】
（比較例）
シリコンからなるターゲット材を用い、反応ガスとしての酸素ガスと窒素ガスとの流量比を種々変化させたときに成膜される酸窒化シリコン膜の組成を評価した。結果を図５に示す。なお、比較例では、ターゲット材への印加電力は、１０００Ｗとした。
【００３２】
図４に示すように、酸化シリコンからなるターゲット材を用いて、反応ガスを窒素ガスとした実施例２では、窒素ガスの流量が変化しても酸窒化シリコン膜の組成がそれほど大きくは変化しないことが分かる。それに対して、シリコンからなるターゲット材を用い、反応ガスとして窒素ガスと酸素ガスとを用いた比較例では、窒素ガスの流量が変化すると酸窒化シリコン膜の組成が大きく変化してしまうことが分かる。これらの結果から、酸化シリコンからなるターゲット材を用いて、反応ガスを窒素ガスとしてスパッタリング法により酸窒化シリコン膜を成膜することにより、酸窒化シリコン膜を安定した組成で成膜できることが分かる。
【符号の説明】
【００３３】
１…スパッタリング装置
１０…装置本体
１０ａ…チャンバー
１１…窒素ガス供給装置
１２…被成膜物
１３ａ〜１３ｃ…ターゲット材
１４ａ〜１４ｃ…電源
２０…弾性境界波装置
２１…圧電基板
２２…ＩＤＴ電極
２３…第１の媒質
２４…第２の媒質
【図１】
0005625648.tif 000002
【図２】
0005625648.tif 000003
【図３】
0005625648.tif 000004
【図４】
0005625648.tif 000005
【図５】
0005625648.tif 000006