実験・研究風景

図1　 YSZ薄膜堆積の実験
(マテリアルサイエンス1棟7階大実験室にて）

解説

　ガラス基板をYSZ薄膜堆積装置に搬入しているところである。本装置は、試料搬入室、RHEED室、堆積室の3チェンバーからなり、表面の汚れを著しく嫌う、電子材料薄膜の堆積に適している。堆積は反応性スパッタ法で行なっており、到達真空度は通常2X10E-8Torr以下である。本装置は手作りであり、いわゆるいい味を出している逸品といえよう。
　尚、後ろでは、強誘電体メモリの材料であるPZT薄膜をしめやかに堆積しているところである。

　一人は試料ホルダーをマニュピレータで上下左右に動かして、適切な位置に移動し、もう一人は、試料に照射するレーザを調整、操作しているところである。本超高真空 蒸着装置は、図3の装置と同様に、液体窒素が無い時は、10E-10Torr台で、液体窒素を入 れると10E-11台に常に問題なく入る、比較的故障の少ない優れものである。 目の安全のために、レーザ操作中はゴーグルをしている。レーザによりパイレックス基板上に堆積した非晶質Si薄膜を熔融固化して、単結晶薄膜の形成を試みている。

　試料ホルダーをマニュピレータで上下左右に動かし、適切な位置に移動している ところである。縦横無尽に猿のように動き回って操作する時もある。 本装置には、3連の電子ビーム蒸着装置がついており、Si薄膜を堆積している。 また、膜の結晶性、残留ガスの評価及び電荷補充用に、それぞれ RHEED、Qマス、電子ビーム銃などが備わっている。この装置を用いて、 ガラス基板上に堆積したYSZ薄膜上に低温結晶化Si薄膜を形成している。

　イオン注入装置を操作してSiに不純物イオンを注入しているところである。本イオン注入装置は、所望の材料に種々のイオン（例えば、B,P,Si,Arなど）を最高200kVの電圧で加速し、イオン種によっては700μA以上の注入電流で打ち込みができる装置であり、電子デバイスの不純物注入、材料表面の改質など色々な材料物性・デバイスの研究に応用ができるものである。

　ラザフォード後方散乱(RBS:Rutherford Back Scattering) 分析装置でエピタキシャル膜の組成と結晶性を評価しているところである。 　RBS装置とは、数百kから数Mボルト(V)の電圧で 加速した電荷粒子（例えばHeｲｵﾝ）を測定物に照射し、そこから 後方散乱されてくる照射粒子の数及びエ ネルギーを測定することによって、その物体を構成する元素の特 定、その量および物体の結晶性を非破壊で評価できる装置である。