(57)【要約】【課題】フッ化物をターゲットとする場合の問題を解決して煩雑な作業を伴うことなくフッ化物薄膜をスパッタリングにより製造することを可能とし、よりフッ素の欠乏が少なく目的とする組成に近いフッ化物薄膜を成膜し得るフッ化物薄膜の製造方法を提供する。【解決手段】ガラス化物質中に、少なくとも目的とするフッ化物を構成する元素が含まれたターゲットを用いて、フッ素ガス又はフッ素を含むガスを反応ガスとして、スパッタリングによりフッ化物薄膜を成膜する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス化物質中に、少なくとも目的とするフッ化物を構成する元素が含まれたターゲットを用いて、
フッ素ガス又はフッ素を含むガスを反応ガスとして、スパッタリングによりフッ化物薄膜を成膜することを特徴とするフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項２】
上記ガラス化物質を、フッ素と結合して気体となる物質より構成することを特徴とする請求項１記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項３】
上記反応ガスに、不活性ガスを加えることを特徴とする請求項１記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項４】
上記反応ガスに、不活性ガスを加えることを特徴とする請求項２記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項５】
上記ガラス化物質中に、上記目的とするフッ化物を構成する元素のフッ化物を含ませることを特徴とする請求項１記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項６】
上記ガラス化物質中に、上記目的とするフッ化物を構成する元素のフッ化物を含ませることを特徴とする請求項２記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項７】
上記ガラス化物質中に、上記目的とするフッ化物を構成する元素のフッ化物を含ませることを特徴とする請求項３記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項８】
上記ガラス化物質中に、上記目的とするフッ化物を構成する元素のフッ化物を含ませることを特徴とする請求項４記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項９】
上記ガラス化物質中に、上記目的とするフッ化物を構成する元素の酸化物を含ませることを特徴とする請求項１記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項１０】
上記ガラス化物質中に、上記目的とするフッ化物を構成する元素の酸化物を含ませることを特徴とする請求項２記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項１１】
上記ガラス化物質中に、上記目的とするフッ化物を構成する元素の酸化物を含ませることを特徴とする請求項３記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項１２】
上記ガラス化物質中に、上記目的とするフッ化物を構成する元素の酸化物を含ませることを特徴とする請求項４記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項１３】
上記目的とするフッ化物を構成する元素が金属であることを特徴とする請求項１記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項１４】
上記目的とするフッ化物を構成する元素が金属であることを特徴とする請求項２記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項１５】
上記目的とするフッ化物を構成する元素が金属であることを特徴とする請求項３記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【請求項１６】
上記目的とするフッ化物を構成する元素が金属であることを特徴とする請求項４記載のフッ化物薄膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアップコンバージョン材料薄膜などの光機能薄膜や、例えば反射防止膜などの各種光学薄膜に利用して好適なフッ化物薄膜の製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
各種元素のフッ化物、特に例えば金属フッ化物は、小さなフォノン・エネルギーを有し、また光活性な希土類元素を安定かつ高濃度に含有し得る材料として、光機能材料として各種用途に利用されている。また低屈折率材料としてＭｇＦ２やＡｌＦ３などは、反射防止膜、又は光学フィルターなどとして用いられている。
このフッ化物を薄膜として成膜する技術は、現在のところ真空蒸着法によるのが一般的である。真空蒸着法とは、真空装置内で、材料の充填された坩堝を抵抗加熱や電子ビーム加熱により加熱し、溶けて蒸発した材料をレンズなどの目的とする被成膜基材の表面に付着させ、薄膜を形成する方法である。
【０００３】
しかしながら真空蒸着法による場合は、膜質改善のために基材を加熱しなければならず、また大面積に均一に成膜することが難しいこと、また蒸着材料を随時供給しなければならないため、製造の自動化が難しく、生産性に劣るという問題がある。
【０００４】
これに対し、大面積への均一な成膜が可能であり、また長時間の自動化も可能な生産性に優れた成膜方法として、スパッタリング法によりフッ化物を成膜する方法が各種検討されている。
スパッタリングによりフッ化物薄膜を成膜する場合、次のような問題がある。フッ化物の結合エネルギーは酸化物よりも低く、イオン衝突により分解され易い。したがって、スパッタリングにより成膜した膜中では、フッ素が欠乏した状態になりやすい。例えばＡｌＦ３をスパッタリングにより成膜すると、化学量論比に近い組成では光透過性の材料であるにも係わらず、フッ素の組成比が不足した薄膜となってしまうことから、Ａｌの色に基づく着色が生じてしまう。
【０００５】
そこで、ターゲットの温度を高くすることで、分子間、すなわち例えばＭｇＦ２を成膜する場合は分子ＭｇＦ２−ＭｇＦ２の間の結合が優先的に切れて、分子状態を保ったまま基板に到達するようにして、よりフッ素の欠乏の少ないフッ化物薄膜を製造する方法が提案されている（例えば非特許文献１参照。）。
【０００６】
また、スパッタ装置の供給ガスを停止すると共に排気系を閉じることによって、イオン衝突により分解したフッ素を再度取り込んでより化学量論比に近いフッ化物薄膜を製造する方法も提案されている（例えば非特許文献２参照。）。
【０００７】
これらの方法では、ターゲットとして、目的とするフッ化物、即ちＡｌＦ３やＭｇＦ２の固体材料をターゲットとして用いている。しかしながらこのようなフッ化物を固体状に成形するには、粉末の材料を加熱加圧して焼結する方法が一般的であるが、その熱によって材料中のフッ素が抜けてしまい易い。またこのようにして作成した焼結体は非常にもろく、また割れ易いため、加工性が悪く、ターゲットとして扱いにくく、製造過程において煩雑な作業を要するという問題がある。
【０００８】
また、上述したように、ターゲットを加熱する場合は、通常一般のスパッタ装置においてはターゲットの載置台に、ターゲットの固定のために低融点材料が用いられるものであるが、この低融点材料による固定が難しくなり、横向きなどに固定載置することが難しく、装置構成に制約が生じる。
更に、排気系を閉じる場合においては、スパッタ装置のチャンバー内壁からのアウトガスがたまってしまう恐れがあり、またリークを抑えるためにはより気密性の高い高価な装置を必要とするなどの不都合を有する。
【０００９】
【非特許文献１】
Ｋ．Ｋａｗａｍａｔａ，Ｔ．Ｓｈｏｕｚｕ  ａｎｄ  Ｎ．Ｍｉｔａｍｕｒａ，”Ｋ−Ｍ−Ｓ（ｋｅｅｐ−ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｏｐｔｉｃａｌ  ＭｇＦ２  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍｓ”，Ｖａｃｕｕｍ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｌｔｄ，１９９８，Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．４，ｐ５５９−５６４
【非特許文献２】
古田正寛、「自己再結合スパッタにおけるフッ化物成膜」、光学（日本光学会誌）、３２巻３号、２００３年、ｐｐ．１７０−１７５
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述したようなフッ化物薄膜をスパッタリングにより成膜する場合のターゲットの問題を解決して煩雑な作業を伴うことなくフッ化物薄膜を製造することを可能とし、またより化学量論比に近い組成のフッ化物薄膜を成膜し得るフッ化物薄膜の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラス化物質中に、少なくとも目的とするフッ化物を構成する元素が含まれたターゲットを用いて、フッ素ガス又はフッ素を含むガスを反応ガスとして、スパッタリングによりフッ化物薄膜を成膜する。
また本発明は、上述のフッ化物薄膜の製造方法において、ガラス化物質を、フッ素と結合して気体となる物質より構成する。
【００１２】
上述したように本発明においては、フッ化物薄膜を製造するにあたって、ガラス化物質中に、少なくとも目的とするフッ化物を構成する元素が含まれたターゲットを用いて、フッ素ガス又はフッ素を含むガスを反応ガスとして、スパッタリングによりフッ化物薄膜を成膜するものである。
【００１３】
このように、ガラス化物質中に、目的とするフッ化物を構成する元素が少なくとも含まれるターゲットを用いて、且つ、フッ素ガス又はフッ素を含むガスを反応ガスとしてスパッタすることにより、後段の実施の形態において詳細に説明するように、フッ素の欠乏が少なく化学量論比に近い組成のフッ化物薄膜を容易に成膜することができた。
またこのようにガラス化物質中に、目的とするフッ化物を構成する元素を含ませる構成とすることによって、スパッタリング用として成形し易く、取り扱いの容易なターゲットを得ることができ、煩雑な作業を伴うことなく容易にフッ化物薄膜を成膜することが可能となる。
【００１４】
更に、上述の本発明製造方法において、特にガラス化物質をフッ素と結合して気体となる物質より構成することによって、成膜されるフッ化物薄膜中へのガラス化物質の混入を抑制ないしは回避することができ、より不純物の混入の少ない組成をもってフッ化物薄膜を製造することができる。
【００１５】
従って、本発明によれば、より化学量論比に近い組成をもって、且つ大面積の成膜が可能な生産性に優れたフッ化物薄膜の製造方法を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明による各実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の例に限定されることなく、その他種々の変形、変更が可能である。
【００１７】
上述したように、本発明は、フッ化物薄膜を成膜するためのターゲットとして、ガラス化物質中に、少なくとも目的とするフッ化物を構成する元素が含まれたターゲットを用いる。そして、フッ素ガス又はフッ素を含むガスを反応ガスとして、スパッタリングによりフッ化物薄膜を成膜する。
【００１８】
また、以下の実施の形態中の各実施例においては、フッ化物として、反射防止膜や光学フィルターなどの光学薄膜に適用して好適なフッ化物薄膜を製造する場合を示す。しかしながら、本発明製造方法は、その他種々の用途に利用可能な各種フッ化物薄膜の製造方法に適用することが可能である。
フッ化物薄膜として、光学薄膜に適用して好適なフッ化物を構成する元素としては例えば、
Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｈｆ、Ｐｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｔｈ、Ｙ
などが適用可能である。
【００１９】
また更に以下の各実施例においては、反応ガスに、Ａｒガスを不活性ガスとして加えた例を示すが、その他種々の不活性ガスを用いることが可能である。不活性ガスを加える場合は、成膜速度を上げることができ、生産性の向上を図ることができる。
【００２０】
更に、以下の各実施例においては、ターゲットを構成するガラス化物質を、フッ素と結合して気体となる物質より構成する。
例えばガラス化物質を構成する材料として、シリコン酸化物、チタン酸化物、ゲルマニウム酸化物などを用いることにより、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅのフッ化物としてガス化して排気手段により外部に排気されることから、これらの元素成分が、目的とするフッ化物薄膜中に残留することを回避することができ、より目的とするフッ化物薄膜の組成比に近い薄膜を成膜することが可能となる。
【００２１】
このように、フッ素と結合して気体となり、ガラス化物質を構成する元素としては、例えば
Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｅＯ２
などが挙げられる。これらの材料は、単体でガラス化でき、フッ化物は気体となることから、本発明に用いるガラス化物質として好適である。
【００２２】
次に、本発明の各実施の形態及び実施例について説明する。
〔１〕第１の実施の形態
この例においては、上述の本発明によるフッ化物薄膜の製造方法において、目的とするフッ化物を構成する元素のフッ化物を、ガラス化物質中に含む構成とする。
ガラス化物質中に、目的とするフッ化物を構成する元素のフッ化物を含ませるには、予め用意したフッ化物及びガラス化物質を調合し、加熱して溶かした後固めるいわゆる溶融法により容易にターゲットを作製することができる。
このようなターゲットを用いてフッ化物薄膜を成膜した実施例１と、同様のターゲットを用いるも反応ガスとして不活性ガスのみを用いて成膜した比較例１を以下に説明する。
【００２３】
実施例１
この例においては、フッ化物薄膜として、ＭｇＦ２薄膜を成膜する場合を示す。
成膜には、スパッタ装置として一般的なＲＦマグネトロンスパッタリング装置を使用し、ターゲットには、下記のような組成のターゲットを使用した。
ターゲット組成
ＭｇＦ２  ：  ５３％
ＳｉＯ２  ：  ３０％
ＧｅＯ２  ：  １３％
ＴｉＯ２  ：    ４％
【００２４】
このターゲットは、それぞれの原料を調合し、上述の溶融法で作製した。フッ化物を構成する元素のフッ化物としては、目的とするフッ化物と同じＭｇＦ２を用いた。またガラス化物質にＳｉＯ２の他、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２も添加しているのは、ガラスとして安定にさせるため、すなわち、ターゲットに成形するための切削、研磨等の加工の際に割れたり、クラックが入ってしまわないようにするためである。
【００２５】
代表的な成膜条件を以下に示す。
成膜条件
基板  ：  Ｃｏｒｎｉｎｇ１７３７（コーニング社製、商品名）厚さ１．１ｍｍ
背圧  ：  １×１０−４Ｐａ
導入ガス：Ａｒ（７５ｓｃｃｍ）＋Ｃ２Ｆ６（２５ｓｃｃｍ）
プロセス圧力：９×１０−１Ｐａ
ＲＦ電力：５００Ｗ
成膜時間：２時間
膜厚  ：  ２３００ｎｍ
【００２６】
以上のような条件で作製した薄膜をＥＰＭＡ（電子線マイクロアナリシス：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）により組成分析した結果を以下の表１に示す。
【００２７】
【表１】
2004315834.tif 000002
【００２８】
比較例１
また、比較例として、導入ガスをＡｒ１００ｓｃｃｍとし、他の成膜条件及びターゲットを同一としてフッ化物薄膜を成膜した。この場合の組成分析結果を以下の表２に示す。
【００２９】
【表２】
2004315834.tif 000003
【００３０】
上記表２の比較例１はＡｒガスのみを導入した場合であるが、このように不活性ガスのみを反応ガスとして用いる場合は、ターゲットに含まれる全ての元素が検出され、薄膜中に取り込まれてしまうことがわかる。なお、ターゲットにも導入ガスにも含まれていないＣが検出されているのは、不純物としてターゲット材料中に混入していたものと考えられる。
【００３１】
一方、反応ガスとしてＡｒガスとＣ２Ｆ６ガスを用いた実施例１においては、上記表１に示すように、ほぼＭｇとＦとから成る組成比となっていることがわかる。ターゲット中の酸化物（ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２）は、Ｃ２Ｆ６によりエッチングされ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＴｉはＦと結合してガスとなって排気され、ＯはＯやＯ２、ＣＯ、ＣＯ２などの形で排気され、形成される薄膜には混入しないことが明らかである。
【００３２】
以上の結果から、薄膜形成するフッ化物を構成する元素のフッ化物、上記の例では目的とするフッ化物そのものを含むガラス化物質をターゲットとして使用し、反応ガスとしてフッ素ガス又はフッ素を含むガスを用いてスパッタリングすることによって、フッ化物のバインダーとして用いるガラス化物質、すなわち上記の例では酸化物等の不要な構成元素をフッ化物の気体として排気し、目的とするフッ化物のみを残して薄膜形成することができ、フッ素の欠乏の少ない組成のフッ化物薄膜を製造することができることがわかる。
【００３３】
このように、本発明による場合は、ガラス化物質中に目的とするフッ化物を構成する元素のフッ化物を含有させてターゲットを構成することから、ターゲットとして非常に取り扱いの容易な形状とすることができ、製造過程における煩雑な作業を不要とし、生産性に優れたフッ化物薄膜の製造方法を提供することができる。
また本発明によれば、大面積への成膜が容易で自動化が可能なスパッタリングにより殆ど化学量論比に近い良好な組成比のフッ化物薄膜を製造することができ、従来実用的には蒸着のみによって成膜していたフッ化物薄膜の生産性の向上を図ることができる。
【００３４】
〔２〕第２の実施の形態
次に、本発明による第２の実施の形態について説明する。この例では、目的とするフッ化物を構成する元素の酸化物を、ガラス化物質中に含む構成のターゲットを用いてスパッタリングを行うものである。
【００３５】
ガラス化物質中に、目的とするフッ化物を構成する元素の酸化物を含ませるには、予め用意した酸化物及びガラス化物質を調合し、溶融法により容易にターゲットを作製することができる。
このようなターゲットを用いてフッ化物薄膜を成膜した実施例を以下に説明する。
【００３６】
実施例２
この例においては、フッ化物薄膜として、ＡｌＦ３薄膜を成膜する場合を示す。
成膜には、上述の実施例１と同様にＲＦマグネトロンスパッタリング装置を使用し、ターゲットには、下記のような組成のターゲットを使用した。
ターゲット組成
ＡｌＯ１．５  ：  ３０％
ＳｉＯ２    ：  ４４％
ＧｅＯ２    ：  ２０％
ＴｉＯ２    ：    ６％
【００３７】
このターゲットは、それぞれの原料を調合し、上述の溶融法で作製した。ＳｉＯ２の他、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２も添加しているのは、上述の実施例１と同様の理由による。
また成膜条件は、上述の実施例１と同様とした。作製した薄膜をＥＰＭＡにより組成分析した結果を以下の表３に示す。
【００３８】
【表３】
2004315834.tif 000004
【００３９】
比較例２
比較例２として、導入ガスをＡｒ１００ｓｃｃｍとし、他の成膜条件及びターゲットを上述の実施例２と同一としてフッ化物薄膜を成膜した。この場合の組成分析結果を以下の表４に示す。
【００４０】
【表４】
2004315834.tif 000005
【００４１】
上記表４の比較例２は比較例１と同様Ａｒガスのみを導入した場合であるが、この場合もターゲットに含まれる全ての元素が検出され、薄膜中に取り込まれてしまうことがわかる。またこの場合も、ターゲットにも導入ガスにも含まれていないＣが検出されているが、不純物としてターゲット材料中に混入していたものと考えられる。
【００４２】
一方、反応ガスとしてＡｒガスとＣ２Ｆ６ガスを用いた実施例２においては、上記表３から明らかなように、ほぼＡｌとＦとから成る組成比となっていることがわかる。ターゲット中の酸化物（ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２）は、Ｃ２Ｆ６によりエッチングされ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＴｉはＦと結合してガスとなって排気され、ＯはＯやＯ２、ＣＯ、ＣＯ２などの形で排気され、形成される薄膜には混入しないことが明らかである。またＡｌＯ１．５は、ＯとＦとが置換されＡｌＦｘとして薄膜化されていると考えられる。
【００４３】
以上の結果から、ガラス化物質中に、目的とするフッ化物を構成する元素の酸化物を含ませたターゲットを使用し、反応ガスとしてフッ素ガス又はフッ素を含むガスの例えばＣ２Ｆ６ガスを用いてスパッタリングすることによって、フッ化物のバインダーとして用いる酸化物等のガラス化物質をエッチングし、目的とするフッ化物を構成する元素の酸化物は、ＯをＦと置換して、エッチングせずに成膜する薄膜中に取り込ませて、フッ素の欠乏が少なくほぼ化学量論比に近い組成のフッ化物薄膜を製造することができることがわかる。
【００４４】
なお、この結果から、目的とするフッ化物薄膜を構成する元素を含む酸化物の融点が低く、酸化物とすることによってターゲットとして作製することが容易となる材料の場合は、単一成分の酸化物ターゲットを使用して、上述したようにフッ素ガス又はフッ素を含むガスを導入してスパッタリングすることにより、ターゲット材料のＯとＦを置換してフッ化物薄膜を得ることも可能であることがわかる。
【００４５】
このように、本発明による場合は、ガラス化物質中に目的とするフッ化物を構成する元素を含む酸化物を含有させてターゲットを構成することから、ターゲットとして非常に取り扱いの容易な形状とすることができ、製造過程における煩雑な作業を不要とし、生産性に優れたフッ化物薄膜の製造方法を提供することができる。
またこの場合においても、従来実用的には蒸着のみによって成膜していたフッ化物薄膜を、大面積への成膜が容易で自動化が可能なスパッタリングにより、良好な組成比をもって生産性よく製造することができて、フッ化物薄膜の生産性の向上を図ることができる。
【００４６】
〔３〕第３の実施の形態
次に、本発明による第３の実施の形態について説明する。この例では、目的とするフッ化物を構成する元素が金属である場合である。このように金属をガラス化物質、例えばＳｉＯ２、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２中に含ませたターゲットを用いて、フッ素ガス又はフッ素を含むガスを反応ガスとしてスパッタリングを行う場合においても、同様に、不要な構成元素が成膜される薄膜中に取り込まれることを回避し、容易に、目的とするフッ化物薄膜を化学量論比に近い組成として成膜することができる。
【００４７】
特に金属元素が単体で不安定な材料である場合には、ガラス化物質中に含ませてターゲットを構成することによって、極めて取り扱いが容易となり、作業性の向上を図り、また成膜した薄膜の組成比への影響を低減することができる。
【００４８】
〔４〕第４の実施の形態
次に、本発明による第４の実施の形態について説明する。
上述の第１〜第３の実施の形態においては、ターゲット材料として、フッ化物を構成する元素のフッ化物、又は酸化物をガラス化物質中に含ませるか、或いはフッ化物を構成する元素が金属であって、この金属をガラス化物質中に含ませる材料を用いる場合について説明した。
このターゲットとしては、その他目的とするフッ化物を構成する元素のフッ化物、酸化物、又はフッ化物を構成する金属元素のうち複数の材料をガラス化物質中に含ませて構成することもできる。このように複数の材料を用いる場合には、例えばフッ化物薄膜を光学薄膜として利用して、その屈折率を調整する場合に有利となる。
この場合おいても、同様に不要な構成元素を気体にして排気し、目的とするフッ化物薄膜をより化学量論比に近い組成をもって成膜することができる。
【００４９】
上述したように、本発明によれば、大面積への成膜に有利なスパッタリングによって、確実に特性に優れたフッ化物薄膜を製造することを可能とし、また従来作製及び取り扱いに煩雑な作業を要したターゲットを簡単な方法、且つ安価な材料をもって取り扱いの容易な形状に作製することができ、作業性の向上、ひいては生産性の向上を図ることができる。
【００５０】
また本発明によれば、前述の非特許文献１及び２における不都合を回避することができる。すなわち、ターゲットの加熱を行わないことから、通常のターゲットの固定方法である低融点材料による固定が可能であり、成膜条件、製造装置構成の自由度を確保することができる。
更に、排気系を閉じることなく成膜を行うことから、スパッタ装置のチャンバー内壁からのアウトガスの成膜への影響を回避し、また気密性も通常一般の装置と同程度とすることができ、高価な設備が不要となる。
【００５１】
以上、本発明による実施の形態と実施例の各例について説明したが、本発明は、その他フッ化物、反応ガスの材料、スパッタ装置、ガラス化物質材料などにおいて、本発明構成を逸脱しない範囲で種々の変形、変更が可能である。
【００５２】
例えば反応ガスとして用いるフッ素ガス又はフッ素を含むガスとしては、上述のＣ２Ｆ６の他、例えば
Ｆ、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ４、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ１０、Ｃ５Ｆ８、Ｃ５Ｆ１２、Ｃ６Ｆ１４、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ５Ｈ２Ｆ１０、Ｃ２ＨＦ５、Ｃ２Ｈ２Ｆ４、ＣＨ２ＦＣＦ３、Ｃ２Ｈ４Ｆ２、Ｃ２Ｈ３Ｆ３、Ｃ３ＨＦ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ６、Ｃ３Ｈ３Ｆ５、ＣＦ３Ｂｒ、ＳＦ６、ＮＦ３
などが挙げられ、これらのガスを用いる場合においても、不要な構成元素をエッチングして廃棄し、目的とするフッ化物を構成する元素をフッ素と結合させて成膜される薄膜中に取り込むことができる。
【００５３】
更にまた上述の例においてはスパッタ装置としてＲＦマグネトロンスパッタ装置を用いたが、その他種々のスパッタ装置を用いることができる。但し、本発明においてはターゲットとしてガラス化物質を用いることから、直流電源ではなく、交流電源を用いる各種のスパッタ装置を適用することが望ましい。
【００５４】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、ガラス化物質中に、少なくとも目的とするフッ化物を構成する元素が含まれたターゲットを用いて、フッ素ガス又はフッ素を含むガスを反応ガスとしてスパッタリングによりフッ化物薄膜を成膜することによって、従来は実用化されていなかったスパッタリングによるフッ化物薄膜を、特にフッ素の欠乏が少なく化学量論比に近い組成をもって製造することが可能となり、大面積への成膜、製造工程の自動化を実現できる。また更に、作製及び取り扱いの容易なターゲットを用いることから煩雑な作業を伴うことなく製造することができ、生産性の向上を図ることができる。
【００５５】
また、本発明において、ターゲットを構成するガラス化物質を、フッ素と結合して気体となる物質より構成することによって、より不純物の混入の少ない目的とする組成比に近い組成のフッ化物薄膜を製造することができる。
【００５６】
更に、本発明において、反応ガスに不活性ガスを混入することによって、成膜速度を上げることができ、生産性の向上を図ることができる。
【００５７】
また、ガラス化物質に混入する物質として、目的とするフッ化物を構成する元素のフッ化物、又は酸化物を用いることによって、容易にターゲットを作製することができる。
【００５８】
更にまた、目的とするフッ化物を構成する元素が金属である場合に本発明を適用する場合には、単体として不安定な材料をガラス化物質に混入することで安定な状態でターゲットを作製することができることから、作業の簡単化、成膜するフッ化物薄膜の組成比への影響を低減し、生産性の向上を図ることができる。