(57)【要約】　　　（修正有）【課題】反応性スパッタリング法を利用したＳｉＯ２膜の成膜時にターゲットに投入するパワーを大きくしてもターゲット材料の割れ・欠けが発生せず、基板上に長時間高純度かつ欠陥のないＳｉＯ２薄膜を成膜し続ける成膜方法及び成膜物品を提供する。【解決手段】ＳｉＣ焼結材をターゲットとし、アルゴンなどを含有する酸素雰囲気でスパッタリングすることにより基板６上にＳｉＯ２薄膜を形成するＳｉＯ２膜の成膜方法である。ＳｉＣ材料の曲げ応力が大きく（Ｓｉの約４倍）線膨張係数の差があってもターゲット材料が銅製バッキングプレートの変形を抑制するためＳｉＣターゲット材の反りが抑制され、割れ・欠けの原因が排除されるので、シリコンまたはガラスなどの基板６上に高純度かつ欠陥のないＳｉＯ２薄膜（他の金属膜との複層膜を含む）を形成し続けることができる。【効果】成膜レートがＳｉターゲットの場合よりも早くなる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応性スパッタリング法を利用したＳｉＯ２膜の成膜方法において、ＳｉＣ焼結材をターゲットとして利用し、酸素雰囲気でスパッタリングすることにより基板上にＳｉＯ２薄膜を形成することを特徴とするＳｉＯ２膜の成膜方法。
【請求項２】
酸素雰囲気は不活性ガスを含有する酸素ガス雰囲気であることを特徴とする請求項１記載のＳｉＯ２膜の成膜方法。
【請求項３】
反応性スパッタリング法を利用した他の金属酸化物の成膜方法で得られる金属酸化物膜と複数層にわたり、交互にＳｉＯ２膜を積層することを特徴とする請求項１記載のＳｉＯ２膜の成膜方法。
【請求項４】
ＳｉＣ焼結材をターゲットとして利用し、酸素雰囲気でスパッタリングして基板上に形成して得られることを特徴とするＳｉＯ２膜を備えた成膜物品。
【請求項５】
他の金属酸化物膜と複数層にわたり、交互に積層することで得られる請求項４記載のＳｉＯ２膜を備えた成膜物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減圧された雰囲気を調製できる真空装置内で、スパッタリングにより、光学部品に光学膜を形成するＳｉＯ２膜の成膜方法及び該方法で得られるＳｉＯ２膜を備えた物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりＳｉＯ２膜は光学用低屈折率用材料やバリア膜として工業的に一般的に使用されている。その製造方法の一例としてスパッタリング法が挙げられる。
【０００３】
スパッタリング法でＳｉＯ２膜を形成する場合に、高周波（ＲＦ）スパッタリング法あるいは直流（ＤＣ）スパッタリング法、パルス電源を用いたスパッタリング法や交流電源を用いたスパッタリング法が利用されている。このとき、ターゲットに投入するスパッタリング電力が大きい方が成膜速度は早くなり、高能率化と生産性向上に寄与することは一般的に知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スパッタリング法でＳｉＯ２膜を成膜するための材料として、シリコンターゲットが広く用いられている。しかし、このシリコンターゲットに投入するスパッタリング電力を大きくすると、成膜中にターゲット材の割れ、欠け等の問題が発生する。成膜中にターゲット材が割れ等を生じると、母材の飛散あるいはアークが発生し、異物欠陥の多い膜や物品となってしまう。
【０００５】
第１の問題点として、シリコンターゲットはスパッタリングに伴い加熱されるため、通常バッキングプレートとよばれる冷却用下地材にターゲット材を接合して用いられる。
【０００６】
バッキングプレートの材質としては、熱伝導性の高い銅（３９４Ｗ／ｍｋ）やアルミニウム（２３８Ｗ／ｍｋ）あるいは銅やアルミニウムの合金が用いられる。
【０００７】
ところが、シリコンと銅またはアルミニウムでは熱膨張係数差が大きく（Ｓｉ：９６×１０−７／Ｋ、Ｃｕ：１７０×１０−７／Ｋ、Ａｌ：２３５０×１０−７／Ｋ）、この熱膨張係数差のためにシリコンには引っ張り応力または曲げ応力が生じる。これらの応力がシリコン材の耐力を超えると、ターゲット材の割れ、欠けが発生する。
【０００８】
また、第２の問題点として、反応性スパッタリング法によりシリコンターゲットからＳｉＯ２膜を成膜すると、基板上だけでなくターゲットの非エロージョン部にもＳｉＯ２膜が付着成膜される。
【０００９】
ＳｉＯ２膜は熱膨張係数が小さい（５×１０−７／Ｋ）ために、前記非エロージョン部に付着したＳｉＯ２膜は引っ張り応力を受ける。この引っ張り応力がＳｉＯ２膜の耐力を超えると亀裂が生じるが、ターゲット上での膜付着力が十分に大きいため、母材であるシリコン表面にも亀裂を生じさせる。シリコンには上記第１の問題点における前記バッキングプレートとの間の応力も付加されているため、亀裂が進展し、割れ、欠けなどが生じる。
【００１０】
上記第１の問題点について、例えば特開昭６２−６７１６８号公報には熱膨張係数の低い金属又は合金で形成されたターゲット用のバッキングプレートとしてモリブデン（Ｍｏ）と銅（Ｃｕ）の複合材を用いることが提案されているが、十分な効果を上げているとは言い難い。
また、上記第２の問題点について、材料の物性値差が問題となっているため、今のところ具体的な解決法が見つかっていないのが現状である。
【００１１】
本発明の課題は、反応性スパッタリング法を利用したＳｉＯ２膜の成膜時にターゲットに投入するスパッタリング電力を大きくしてもターゲット材料の割れ・欠けが発生せず、基板上に長時間高純度かつ欠陥のないＳｉＯ２薄膜を成膜し続けるＳｉＯ２膜の成膜方法及び前記方法によって得られた物性値の優れたＳｉＯ２膜の成膜物品を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の課題は、次の構成によって解決される。
すなわち、請求項１記載の発明は、反応性スパッタリング法を利用したＳｉＯ２膜の成膜方法において、ＳｉＣ焼結材をターゲットとして利用し、酸素雰囲気でスパッタリングすることにより基板上にＳｉＯ２薄膜を形成するＳｉＯ２膜の成膜方法である。
【００１３】
アルゴンなどの不活性ガスと酸素の混合ガス雰囲気で前記スパッタリングを行うことができる。
また、反応性スパッタリング法を利用した他の金属酸化物（ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５など）の成膜方法で得られる金属酸化物膜と複数層にわたり、交互にＳｉＯ２膜を積層することで望ましい物性値（反射率劣化が低い、耐湿性性、高い緻密性）を有するＳｉＯ２膜を備えた成膜物品が得られる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、ＳｉＣ焼結材をターゲットとして利用し、酸素雰囲気でスパッタリングして基板上に形成して得られるＳｉＯ２膜を備えた成膜物品である。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記ＳｉＯ２膜を備えた成膜物品としてＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５などの他の金属酸化物膜と複数層にわたり、交互に積層したものでもある。
【００１６】
本発明で得られるＳｉＯ２膜を備えた成膜は、ＳｉＯ２薄膜を利用するすべての分野に応用可能であり、たとえば液晶基板用の増反射ミラー、誘電体ハーフミラーなどの光学部品の低屈折率膜やバリア膜等の用途に用いられる。
【００１７】
【作用】
上記請求項１記載の方法によれば、高強度であるＳｉＣ焼結材をターゲットとして反応性スパッタリング法を利用すれば、高純度のＳｉＯ２薄膜を得ることができる。なぜなら、下記反応式によりＳｉＣ内の炭素が基板上に成膜される前に燃焼してＣＯ２となるからである。
【００１８】
ＳｉＣ＋２Ｏ２→ＳｉＯ２＋ＣＯ２
このとき、使用するＳｉＣ焼結材は炭素を１０〜６０ｗｔ％、望ましくは２５〜５０ｗｔ％含有しているものを専用の銅製冷却板に接合して真空槽に取り付ける。
【００１９】
上記方法を利用すればシリコンまたはガラスなどの基板上に高純度かつ欠陥のないＳｉＯ２薄膜を形成し続けることができる。さらに、投入するスパッタリング電力を大きくすることができるので、成膜レートを投入電力に見合った速度に高速化できる。
【００２０】
反応性スパッタリング法として、隣接した一対のターゲットが交互にアノードまたはカソードとなるよう交流電圧を印加する方法、あるいは１本のターゲットに定期的かつ瞬間的に正の電圧を印加する方法を利用する。交流電圧を印加する場合、電源周波数は１ＫＨｚ〜１ＭＨｚが利用可能であるが、一般的には１０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚが利用されている。
【００２１】
減圧時の背圧として１×１０−３Ｐａ以上の真空度を得ることが望ましく、成膜時の圧力は０．６Ｐａ〜２Ｐａにコントロールする。成膜時のプロセスガスとして酸素ガスを十分に供給する必要があるが、反応性成膜領域であればアルゴン（Ａｒ）などの希ガスを混合した方が成膜速度を上げることができる。
【００２２】
請求項１記載の方法によれば、ＳｉＣターゲット材に投入するスパッタリング電力を大きくしても割れ、欠けが発生し難い。これは、ＳｉＣ材料の耐力（５２０ＭＰａ）がシリコンの耐力（１３０ＭＰａ）に比して約４倍と大きいことによる。ＳｉＣの熱膨張係数は４×１０−７／Ｋであり、熱膨張係数差による発生応力値はシリコンの２倍になるが、耐力が４倍であるためＳｉＣとバッキングプレートの組み合わせ時は、シリコンとバッキングプレートの組み合わせ時の２倍の耐力を有していることになる。
また、ＳｉＣとＳｉＯ２膜の熱膨張係数差は、ＳｉとＳｉＯ２膜の係数差の１／２となるため、ＳｉＯ２膜に与える引っ張り応力値は１／２となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明のＳｉＣ焼結材をターゲットとした反応性スパッタリング法によるＳｉＯ２膜の成膜に関する実施の形態につき、以下に説明する。
図１は本発明の実施の形態のＳｉＯ２膜の成膜を形成するために有利に用いられるスパッタリング装置の模式図である。
【００２４】
図１において、スパッタリング装置は、内部に真空チャンバ２を形成するケーシング１と、ケーシング１内の中央に配置され、図示しないモータにより図中の矢印方向に回転する。例えば六角形のカルーセル（基板ホルダ）３と、ケーシング１の周側部に配置されたスパッタリングカソードとしての一対のカソード４、４’と、この一対のカソード４、４’に対向する位置に配置されたカソード５、５’とを備えている。
【００２５】
一対のカソード４、４’（５、５’）には互いに極性が交互に変わるように交流電源９から交流電圧が印加される。すなわち、一方のカソード４（５）にプラス電圧が印加されているとき、他方のカソード４’（５’）にはマイナス電圧が印加され、逆に前記一方のカソード４（５）にマイナス電圧が印加されているとき、前記他方のカソード４’（５’）にはプラス電圧が印加される。ここでは、「カソード」は、訳語の「陰極」の意味ではなく「ターゲットへの電力供給部」の意味で用いる。
【００２６】
カルーセル３の各側面には、例えば縦３００〜５００ｍｍ×横４００〜６００ｍｍの長方形のガラス基板６が垂直方向に直列に複数枚、例えば４枚配置されている。基板６をカルーセル３の各側面の垂直方向に複数枚配置することにより、その総面積を増大させて製造効率を高めることができる。
【００２７】
カソード４、４’の各々には、ターゲット７、７’が取り付けられ、カソード５、５’の各々には、ターゲット８、８’が取り付けられている。
【００２８】
スパッタリング装置は、スパッタリング法を用いてターゲット７、７’をプラズマ中のイオンでスパッタリングし、回転するカルーセル３に取り付けられた基板６にターゲット７、７’より低屈折率薄膜（ＳｉＯ２膜）を形成する。
【００２９】
すなわち、スパッタリング装置は、所定の速度（例えば２〜４ｍｉｎ−１）でカルーセル３を連続的に回転させ、カソード４、４’に取り付けられたターゲット７、７’の正面を基板６が通過するときに、ターゲット７、７’（８、８’）から飛来する原料粒子を基板６上に堆積させ、低屈折率薄膜（ＳｉＯ２膜）を所定の膜厚になるまで形成する。
【００３０】
本発明においては、反応性スパッタリング方式のうち、プロセスガス全量（Ａｒ＋Ｏ２）に対してＯ２の比率を高くしたリアクティブモードと呼ばれるガス分圧を選択するのが好ましい。形成する薄膜が酸化物であるからリアクティブモードで成膜すると酸化物薄膜の組成が化学量論組成になりやすく、その結果、酸化物薄膜の光学特性が再現性よく得られるからである。
【００３１】
また、リアクティブモードでは酸化物薄膜の成膜速度が比較的遅いという不利な点があるが、成膜速度が安定する特徴があるので、個々の薄膜の膜厚を精密に制御しながら、多数の薄膜を積層していく光学多層膜の作製には有利である。
【００３２】
さらに、Ｏ２の比率の高いリアクティブモードで形成された酸化物薄膜はその内部に酸素欠陥が少なくなるので、光通信で用いられる、例えば１５５０ｎｍの波長のレーザー光の吸収が小さくなり、その結果、光信号の透過損失が低減できるという効果を奏する。
【００３３】
反応性スパッタリング方式のうち、プロセスガス全量（Ａｒ＋Ｏ２）に対してＯ２の比率を低くしたいわゆるメタルモードでは成膜速度が比較的速いが、得られる酸化物薄膜の酸化度が安定化しにくく、その結果、酸化物薄膜の光学特性の再現性が損なわれやすい。その他、光学多層膜を作製することにおいて、上述したリアクティブモードを用いることの利点・効果をメタルモードで得ることは難しい。
【００３４】
また、ターゲット７、７’（８、８’）を用いた酸素との反応性スパッタリングに対して、形成される被膜と同じ組成の酸化物焼結体をターゲット７、７’（８、８’）とするスパッタリング方式も一般的な手段であるが、この手段によって得られる酸化物薄膜は、その組成がターゲット７、７’（８、８’）の組成と必ずしも一致しないことが多く、薄膜の光学特性を設計どおりに発現させることは困難である。
【００３５】
次に本発明のＳｉＯ２膜を形成するための中性化スパッタリングについて説明する。
ターゲット７、７’（８、８’）を用いてプロセスガスに酸素を含まない場合、すなわち金属被膜を形成する場合はターゲット７、７’（８、８’）が導電性を有するのでＤＣ（直流）スパッタリングを行ってもプラズマからの電荷がターゲット７、７’（８、８’）に帯電することはない。本発明においてはターゲット７、７’（８、８’）を用いて酸素（Ｏ２）との反応性スパッタリングを行うので、ターゲット７、７’（８、８’）の表面の、特に非エロージョン部が酸化されて非導電性になるので、ＤＣスパッタリングを行うとプラズマからの電荷がターゲット７、７’（８、８’）に帯電し、絶縁破壊によるアーキングが発生する。
【００３６】
中性化スパッタリングにおいては、隣接して配設された一対のカソード４、４’（５、５’）に互いに極性が交互に変わるように交流電圧を印加して、それぞれのカソード４（５）又は４’（５’）が交互にカソード（陰極）とアノード（陽極）との役割を果たすことで、ターゲット７、７’（８、８’）表面は常に一定の状態が保たれ、安定な放電状態が維持される。すなわち、ターゲット７、７’（８、８’）の非エロージョン部に堆積する酸化物（非導電性物質）に帯電する電荷が、交流（ＡＣ）のサイクル毎に中性化されるのでＤＣスパッタリングで発生するようなアーキングが起こらない。
【００３７】
その結果、長時間にわたって多層膜を積層する間、形成される酸化物薄膜の組成を一定に保つことができるので、屈折率と膜厚が精密に制御されたＳｉＯ２膜を得ることができる。
【００３８】
印加する交流電圧の周期は１００Ｈｚ以上であることが好ましく、１ｋＨｚ以上であることがさらに好ましい。１００Ｈｚ未満の場合には交流サイクルごとの電荷の中和が遅れ、十分な除電ができない。
【００３９】
交流電圧の周期は１ＭＨｚ以下であることが好ましく、１００ｋＨｚ以下であることがさらに好ましい。１ＭＨｚを超えると、ターゲット７、７’（８、８’）からプラズマへのイオンの移動が極性の変化に追随せず、十分なスパッタリングを行わせることができず、成膜速度がきわめて小さくなる。
【００４０】
ガラス基板６上に低屈折率薄膜と高屈折率薄膜を交互に積層させる場合は、上記と同様に所定の速度（例えば２〜４ｍｉｎ−１）でカルーセル３を連続的に回転させ、まず、カソード４、４’に取り付けられたターゲット７、７’の正面を基板６が通過するときに、ターゲット７、７’から飛来する原料粒子を基板６上に堆積させ、低屈折率薄膜（ＳｉＯ２膜）を所定の膜厚になるまで形成する。次いで、その表面にカソード５、５’に取り付けられたターゲット８、８’により高屈折率薄膜を所定の膜厚になるまで形成する。
【００４１】
この過程を、光学多層膜の設計にしたがって所定の積層数だけくり返して、誘電体多層膜を形成する。
基板６上に最初に形成される薄膜が、高屈折率誘電体膜であっても差し支えない。
【００４２】
次に、具体的な実施例で本発明を説明する。
使用した真空成膜装置はカルーセル回転体を基板電極として備えているバッチタイプの真空チャンバ２であり、シリコンウエハまたは光学ガラス（ＢＫ７）からなる基板６をディップ式の超音波洗浄機でエタノール及びＩＰＡを用いて洗浄し、直ちに真空成膜装置内に投入した。その後、１×１０−３Ｐａ以下まで減圧し、スパッタガスとしてＯ２ガスとＡｒガスの合計流量を３００ｃｍ３／分としたときに成膜圧力が１．２Ｐａとなるような排気圧力を調整して、以下の実施例及び比較例の成膜条件でＳｉＯ２膜を形成した。
【００４３】
実施例１、２、比較例１
ＳｉＯ２膜の光学特性と放電電力量の比較（成膜パワー１２ｋＷ（実施例１、２）、成膜パワー８ｋＷ（比較例１））
実施例１では流量１６０ｃｍ３／分のＯ２ガスを導入し、実施例２では流量１５０ｃｍ３／分のＯ２ガスを導入し、それぞれシリコンウエハまたは石英ガラスからなる基板６上にターゲット中の炭素含有率が５０％（実施例１）と３０％（実施例２）のＳｉＣターゲット７、７’（８、８’）を用いて背圧１．０×１０−３Ｐａ、成膜圧力１．２Ｐａ、電源パワー１２ｋＷ、周波数４０ＫＨｚで成膜した。成膜レートは、実施例１で３３ｎｍ／分、実施例２で３０ｎｍ／分であった。
【００４４】
得られたＳｉＯ２膜の屈折率及び吸収係数をエリプソメータ（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製「ＷＶＡＳＥ」）で測定した。ＳｉＯ２膜の屈折率は実施例１が１．４５８、実施例２が１．４６２、吸収係数は実施例１、２ともにゼロであることを確認した。
【００４５】
また、厚さ０．１ｍｍの石英ガラス上に同様に成膜し、ニュートンリング法で膜応力を測定した。その結果、膜応力は１５０ＭＰａであることを確認した。
【００４６】
さらに成膜を継続したところ、実施例１は１７０時間、実施例２は１６７時間で、ターゲット７、７’（８、８’）のエロージョン進行によるバッキングプレート面の露出のため寿命となった。
【００４７】
比較例１ではシリコンウエハから成る基板６上に流量１００ｃｍ３／分のＯ２ガスを導入してターゲット７、７’（８、８’）として多結晶シリコンを用いて背圧１．０×１０−３Ｐａ、成膜圧力１．２Ｐａ、スパッタリング電力８ｋＷ、周波数４０ＫＨｚで成膜した。成膜レートは、２０ｎｍ／分であった。得られたＳｉＯ２膜の屈折率は１．４６０であり、吸収係数はゼロ、膜応力は１０３ＭＰａであった。また、成膜開始後５０時間でターゲット表面に割れが発生し、ターゲット寿命と判断した。
【００４８】
さらに、実施例２及び比較例１で得られたＳｉＯ２膜の組成分析を、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析装置、アルバック・ファイ社製「ＰＨ１６６００」）を用いて、以下の条件で測定した。
・一次イオン源：Ｃｓ
・加速電圧　　：４ｋｖＡ
・ビーム電流　：５０ｍＡ
その結果、Ｓｉ原子は実施例２と比較例１のいずれも約３０Ｋカウント／ｓｅｃ、Ｏ原子は実施例２と比較例１のいずれも約４０〜５０Ｋカウント／ｓｅｃで、両者に差はなかった。一方、Ｃ原子は実施例２が５００〜６００カウント／ｓｅｃであるのに対し、比較例１は１００カウント／ｓｅｃと大きな差がみられた。これは比較例１はＳｉターゲットを用いているのに対し、本発明の実施例２はＳｉＣターゲットを用いているからである。実施例２の膜応力が比較例１の膜応力より大きかったのは、吸収の発生しない程度のＣ原子がＳｉＯ２組成内に打ち込まれたからである。
【００４９】
以上の結果を表１に示す。
【表１】
2004084033.tif 000003
【００５０】
実施例１、２で得られた膜の屈折率及び吸収係数は比較例１と変わらないが、ターゲット寿命までの成膜時間が比較例１の膜に比べて実施例１、２が３倍強と遙かに長い。
【００５１】
実施例３、比較例２
反射防止膜の光学性能の比較
図１のターゲット材７、７’（８、８’）としてＳｉＣを、図１のターゲット材８、８’（７、７’）としてＴｉを装着し、ＴｉＯ２とＳｉＯ２の積層による反射防止膜を成膜した。
【００５２】
実施例３では光学ガラス（ＢＫ７）から成る基板６上に、流量１２０ｃｍ３／分のＯ２ガスを導入してターゲット８、８’（７、７’）としてＴｉを用いて背圧１．０×１０−３Ｐａ、成膜圧力１．２Ｐａ、スパッタリング電力１６ｋＷ、周波数４０ＫＨｚでＴｉＯ２膜を成膜した。
【００５３】
次いで、流量１６０ｃｍ３／分のＯ２ガスを導入してターゲット７、７’（８、８’）としてターゲット中の炭素含有率が５０％のＳｉＣターゲットを用いて背圧１．０×１０−３Ｐａ、成膜圧力１．２Ｐａ、スパッタリング電力１２ｋＷ、周波数４０ＫＨｚでＳｉＯ２膜を成膜した。
上記ＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜を交互に４層積層した。前記４層の合計膜厚は６００ｎｍであった。
【００５４】
得られた膜の反射率は０．１４％であった。この反射防止膜付き基板を温度８５℃、湿度８５％、１０００時間投入という条件で、耐環境テストを行った後の反射率は０．１２％であった。反射率の劣化度合いは０．０２％であった。
【００５５】
比較例２ではガラスから成る基板６上に、流量１２０ｃｍ３／分のＯ２ガスを導入してターゲット８、８’（７、７’）としてＴｉを用いて背圧１．０×１０−３Ｐａ、成膜圧力１．２Ｐａ、スパッタリング電力１６ｋＷ、周波数４０ＫＨｚでＴｉＯ２膜を成膜した。
【００５６】
次いで、流量１００ｃｍ３／分のＯ２ガスを導入してターゲット７、７’（８、８’）として多結晶シリコンを用いて背圧１．０×１０−３Ｐａ、成膜圧力１．２Ｐａ、スパッタリング電力８ｋＷ、周波数４０ＫＨｚでＳｉＯ２膜を成膜した。
【００５７】
上記ＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜を交互に４層積層した。前記４層の合計膜厚は６００ｎｍであった。
【００５８】
得られた膜の反射率は０．２２％であった。この反射防止膜付き基板を温度８５℃、湿度８５％、１０００時間投入という条件で、耐環境テストを行った後の反射率は０．１８％であった。反射率の劣化度合いは０．０４％であった。結果を表２、表３に示す。
【００５９】
【表２】
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【００６０】
【表３】
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【００６１】
実施例３と比較例２を比較するとＳｉＣ焼結ターゲットからでもＳｉターゲットを用いて製造される反射防止膜と同等の性能が得られることが分った。
【００６２】
実施例４
ＳｉＯ２膜のガラス成分溶出試験
ＳｉＯ２膜は緻密なアモルファス構造をもっており、これを利用する例として、耐湿性向上が求められるＳｉＯ２膜の用途がある。
【００６３】
本実施例４では流量１６０ｃｍ３／分のＯ２ガスを導入し、アルカリガラスからなる基板６上にターゲット中の炭素含有率が５０％のＳｉＣターゲット７、７’（８、８’）を用いて背圧１．０×１０−３Ｐａ、成膜圧力１．２Ｐａ、スパッタリング電力１２ｋＷ、周波数４０ＫＨｚで成膜した。こうして４００ｎｍの膜厚からなるＳｉＯ２単層膜が得られた。
【００６４】
このＳｉＯ２膜付き基板をｐＨ４．９の酢酸に２５時間浸漬し、アルカリガラス内のアルカリ溶出量を基板６の重量変化として測定したところ、０．１２％の重量減少が確認された。
【００６５】
また、耐摩耗性テストとして、＃８００番の不織布を押し付け力１．２Ｎで２３０分間擦過し、その摩耗深さを触針計で測定したところ、摩耗深さは２１ｎｍであった。
【００６６】
比較例４では流量１００ｃｍ３／分のＯ２ガスを導入し、ガラスからなる基板６にターゲット７、７’（８、８’）として多結晶シリコンを用いて背圧１．０×１０−３Ｐａ、成膜圧力１．２Ｐａ、スパッタリング電力８ｋＷ、周波数４０ＫＨｚで成膜した。こうして４００ｎｍの膜厚からなるＳｉＯ２単層膜が得られた。
【００６７】
このＳｉＯ２膜付き基板をｐＨ４．９の酢酸に２５時間浸漬し、アルカリガラス内のアルカリ溶出量を基板６の重量変化として測定したところ、０．２０％の重量減少が確認された。
【００６８】
また、耐摩耗性テストとして、＃８００番の不織布を押し付け力１．２Ｎで２３０分間擦過し、その摩耗深さを触針計で測定したところ、摩耗深さは２９ｎｍであった。
【００６９】
【表４】
2004084033.tif 000006
【００７０】
表４から分かる通り、ＳｉＣターゲットにより成膜したＳｉＯ２膜は、多結晶シリコンをターゲットして用いる場合と同等以上の耐湿性が得られること、また、得られた膜にはより緻密で堅い膜であることが確認された。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、
▲１▼ＳｉＣ焼結材をターゲットとして利用し、酸素ガス雰囲気でスパッタリングするため、高純度かつ欠陥のないＳｉＯ２薄膜（他の金属膜との複層膜を含む、以下同じ）を形成することができる。
▲２▼投入するスパッタリング電力を、従来のシリコンターゲットの場合に比して大きくすることができるため、成膜レートがＵＰする。
▲３▼本発明で得られたＳｉＯ２膜は多結晶シリコンをターゲットして用いる場合と同等以上の耐湿性でより緻密で堅く、高純度かつ欠陥のない、反射率劣化の小さい膜である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板に成膜を行うための装置の一例の模式的な構造を示す概略図を示す。
【符号の説明】
１　ケーシング　　　　　　　２　真空チャンバ
３　カルーセル　　　　　　　４、４’、５、５’　カソード
６　基板　　　　　　　　　　７、７’、８、８’　ターゲット
９　交流電源
【図１】
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