選択スパッタ

質問

2種類の元素で構成されている物質の深さ方向分析（depth profile)を行う際、選択スパッタという現象が起こる場合がありますが、たとえば基板Aの上に元素BとCの薄膜があった時、選択スパッタが起こるとすると、BとCのdepth profileにはどういう影響があるのでしょうか？ 基板と薄膜との界面が変になることとかあるのでしょうか？

それと、選択スパッタは英語でなんというのでしょうか？selective sputtering？preferntial sputtering?

回答No.1

kuniuni · ベストアンサー

「選択スパッタ」 は、「selective sputtering」というはずですというか、私は、この表現しかみたことありません。

次に、depth profileの話。
質問の「基板Aの上に元素BとCの薄膜があった時」が、ＢＣＢＣ系多層膜の話なのか、ＢとＣからなる合金薄膜の話なのかわかんないので、とりあえず、合金から。

2種類以上の元素からなる合金薄膜を、スパッタする場合、スパッタレートの違いにより、ある元素ばっかり削れてしまうことがあります。これが、選択スパッタです。ＸＰＳやＡＥＳなどで、スパッタしながら分析すると深さ方向の元素分析ができます。今ＢよりＣの方がよく削れるとすると、選択スパッタが起こったとしたら、スパッタで出来上がった表面の原子はＢとＣ、どちらの原子が多いと思います？じゃ、その結果は、プロファイルにはどのように現れると思います？という具合に、自分でシュミレーションしてみましょう。ＢＣＢＣ…の多層膜の場合は、レートの補正により、定量性を上げることができるでしょう。なお、スパッタレートには、スパッタ角、結晶性など、元素種以外にいろいろパラメータがあるので念のため。

スパッタしながらの元素分析には、選択スパッタ以外にスパッタされた原子がまた表面にくっつく再付着も問題になるでしょう。まっ、どの程度の精度を求めるかによりますが、開発段階の材料の場合、別の方法でも評価を行いデータを検討することが必要だと思います。

スパッタリング関係の本も山ほどありますし、あと、表面分析の本が参考になると思います。

お礼

いろいろありがとうございました。
選択スパッタってとても複雑なんですね。
いろんな参考書を調べてみます。