JPH07101090A - サーマルプリントヘッドとその製造方法、および薄 膜の形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発熱抵抗体層の再スパッタや保護層の絶縁性
の低下等を防止した上で、ステップカバレージの良好な
保護層の形成を可能にしたサーマルプリントヘッドを提
供する。 【構成】 基板１上に形成された発熱抵抗体層３と、発
熱抵抗体層３を一部露出するように設けられた電極層４
と、発熱抵抗体層３の露出部を少なくとも被覆するよう
に設けられた保護層５とを具備するサーマルプリントヘ
ッドにおいて、保護層５を少なくとも、通常のスパッタ
リング法により形成された層６と、バイアススパッタリ
ング法により形成された層７とで構成する。あるいは、
成膜ガス中に含有される酸素量を総ガス流量の０．７％
以上としたバイアススパッタリング法により形成された
Ｔａ₂ Ｏ₅ 層を、少なくとも保護層７として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルプリントヘッ
ドとその製造方法、およびスパッタリングによるＴａ₂
Ｏ₅ 薄膜の形成法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、サーマルプリントヘッド（以下、
ＴＰＨと略す）は、感熱記録に用いられている。この種
のＴＰＨを製造するには、薄膜技術や厚膜技術を使用す
るのが一般的であり、特に薄膜技術を使用したものが性
能上優れているため、広く実用化されている。

【０００３】この薄膜技術による従来のＴＰＨは、図５
に示すように構成されており、例えばアルミナ焼結体か
らなる良熱伝導性支持基板３１上には、保温のためのガ
ラス等からなるグレーズ層３２、発熱抵抗体層３３、こ
の発熱抵抗体層３３を一部露出するための開口部３４ａ
が設けられた配線導体用の電極層３４、および一部露出
した発熱抵抗体層３３の酸化防止かつ摩耗防止のための
保護層３５（この保護層３５は酸化防止層および耐摩耗
層とを別々に形成してもよい）とが順次積層形成されて
いる。この保護層３５は通常、スパッタリング法やプラ
ズマＣＶＤ法により形成するのが一般的である。

【０００４】一方、Ｔａ₂ Ｏ₅ は耐摩耗性に優れた材料
であり、例えば「薄膜ハンドブック（日本学術振興会薄
膜第１３１委員会）」等の文献にも記載されているよう
に、ＴＰＨにおける耐摩耗性保護膜等として使用されて
いる。一般的に、上記のＴａ₂ Ｏ₅ 膜は図６に原理を示
した高周波またはマグネトロンスパッタリング法によっ
て形成されている。図６において、Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲッ
ト４１はアースシールド４２に包囲され、高周波電源４
３に接続されている。薄膜が形成される基板４４は、接
地した基板ホルダ４５により前記Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲット
４１と対向して保持されている。高周波電源４３を付勢
してＴａ₂ Ｏ₅ ターゲット４１に高周波電力を印加すれ
ば、Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲット側のみのスパッタリング現象
により、Ｔａ₂ Ｏ₅ が飛散され基板４４上に堆積してい
く。

【０００５】ところで、ＴＰＨは図５に示したような断
面構造を有しており、保護層３５は電極層３４の端部で
段差をなしている。ＴＰＨの耐久性を向上させるために
は、保護層３５は前記段差を完全にカバーする（ステッ
プカバレージを良好にする）必要がある。

【０００６】しかし、図６に示したような高周波スパッ
タリング法や従来のプラズマＣＶＤ法は、ステップカバ
レージ性が悪いために、電極層３４とグレーズ層３２や
発熱抵抗体層３３との境目で発生する段差を十分にカバ
ーしきれず、図５および図７に矢符Ａで示すような粒界
による断層が生じてしまうという問題があった。このよ
うな粒界による断層が存在すると、雰囲気中からの酸素
や水分の侵入、印字媒体からの水分あるいは腐食物質の
侵入等により、発熱抵抗体層３３の酸化による抵抗値の
上昇や電極層３４の腐食を生じさせ、印字品位の劣化を
招き、著しい場合には保護層３５の剥離や電極層３４の
断線等を発生させ、ＴＰＨの耐久性を低下させてしま
う。従って、保護層３５の成長を継続させて、ステップ
カバレージを良好にしようとしても限度がある。

【０００７】上記の粒界による断層に基く問題を解決し
て、ステップカバレージを良好になし得る一般的な薄膜
形成法として、「プラズマプロセッシングの基礎(B.N.C
hap-man 著：岡本訳）」等に紹介されているバイアスス
パッタリング法がある。図８は上記バイアススパッタリ
ング法により保護層を形成する一般的な原理を示してい
る。この図において、例えばＴａ₂ Ｏ₅ ターゲット５１
はアースシールド５２に包囲され、高周波電源５３に接
続されている。また、基板５４はアースシールド５５に
包囲され、高周波バイアス電源５６に接続された基板ホ
ルダ５７により、前記Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲット５１に対向
して支持されている。

【０００８】図８に示したバイアススパッタリング法で
は、ターゲット５１側だけでなく基板５４側にも高周波
電力が印加される。このようにすれば、すでに基板５４
に堆積している材料を基板側に印加したバイアス電圧に
より、再スパッタリングして段差の壁面（図５の電極層
３４の端面）に前記材料を再度付着させることができ
る。このようにして、段差部分が埋められていき、粒界
による断層を生じることはない。よって、上記バイアス
スパッタリングを継続して良好なステップカバレージを
得ることができ、耐久性に優れたＴＰＨを構成すること
ができる。このように、ＴＰＨの保護層の形成方法とし
て、バイアススパッタリング法を適用することが検討さ
れている（特開昭 63-135261号公報、同 63-216761号公
報参照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バイアススパッタリング法による保護層の形成方法で
は、以下に示すような問題を招いていた。

【００１０】例えば、ＴＰＨの製造工程では、保護層を
バイアススパッタリング法にて形成すると、保護層の形
成初期において発熱抵抗体層が再スパッタ（エッチン
グ）され、発熱抵抗体層の劣化や抵抗値分布の悪化を引
き起こしてしまう。また、保護層の内部応力が大きくな
るため、ＴＰＨの動作中にヒートショックにより保護層
にクラックや剥離が生じ、発熱抵抗体層を酸化させる
等、著しくＴＰＨの耐久性を低下させるという問題があ
った。

【００１１】また、通常、サーマルプリントヘッドにお
いては、保護層には発熱抵抗体層と電極層とで電気的短
絡を防ぐために、絶縁性の膜が用いられる。しかし、Ｔ
ａ₂Ｏ₅ ターゲットとバイアススパッタリング法との組
合せでは、バイアススパッタリングの製法上、基板上に
堆積されるべきＴａ₂ Ｏ₅ 膜は化学量論的組成に比べ酸
素が不足した状態となっている。このため、Ｔａ₂ Ｏ₅
バイアススパッタリング膜が導電性を持つことから、前
記電気的短絡が発生してしまう問題があった。

【００１２】さらに、Ｔａ₂ Ｏ₅ は他の保護層形成材
料、例えばＳｉＯＮ、ＳｉＯ₂ 等に比すればスパッタ収
量が大である。そのため、Ｔａ₂ Ｏ₅ のバイアススパッ
タリング法を実施するに際して、生産性向上を意図して
ターゲットへの投入電力を大きくしてスパッタレートを
大きくすると、バイアス電圧を印加して基板側で再スパ
ッタ（エッチング）させても、良好なステップカバレー
ジを得ることはできない。また、良好なステップカバレ
ージを得ようとしてスパッタレートを小さくし過ぎれ
ば、生産性が低下する。上記のように、Ｔａ₂ Ｏ₅ のバ
イアススパッタリング法においては、材料自体の持つス
パッタ収量のために、ターゲット投入およびバイアス電
力のバランスにより、スパッタレート・エッチングレー
トが大きく変動し、その効果や生産性が大きく左右され
るという問題があった。

【００１３】本発明は、上記した事情に基いてなされた
もので、他の特性等に悪影響を及ぼすことなく、ＴＰＨ
の保護層等の薄膜のステップカバレージを良好にするこ
とを主な目的としており、具体的には発熱抵抗体層の再
スパッタ等を防止した上で、ステップカバレージの良好
な保護層の形成を可能にしたサーマルプリントヘッドお
よびその製造方法、絶縁性を低下させることなく、ステ
ップカバレージの良好な保護層の形成を可能にしたサー
マルプリントヘッド、およびステップカバレージの良好
なＴａ₂ Ｏ₅ 薄膜を、生産性や絶縁性等を低下させるこ
となく、バイアススパッタリング法により安定して形成
することを可能にした薄膜の形成法を提供することを目
的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明における第１のサ
ーマルプリントヘッドは、基板と、前記基板上に形成さ
れた発熱抵抗体層と、前記発熱抵抗体層を一部露出する
ように設けられた電極層と、前記発熱抵抗体層の露出部
を少なくとも被覆するように設けられた保護層とを具備
するサーマルプリントヘッドにおいて、前記保護層は、
少なくとも、通常のスパッタリング法により形成された
層と、バイアススパッタリング法により形成された層と
を有することを特徴としている。

【００１５】また、第２のサーマルプリントヘッドは、
前記基板上に形成された発熱抵抗体層と、前記発熱抵抗
体層を一部露出するように設けられた電極層と、前発熱
記抵抗体層の露出部を少なくとも被覆するように設けら
れた保護層とを具備するサーマルプリントヘッドにおい
て、前記保護層は、成膜ガス中に含有される酸素量を総
ガス流量の０．７％以上としたバイアススパッタリング
法により形成されたＴａ₂ Ｏ₅ 層を少なくとも有するこ
とを特徴としている。

【００１６】本発明のサーマルプリントヘッドの製造方
法は、基板上に、発熱抵抗体層、この発熱抵抗体層を一
部露出するための開口部を有する電極層、および少なく
とも前記開口部を被覆する保護層を順次積層形成してサ
ーマルプリントヘッドを製造するに際して、前記保護層
として、少なくとも、通常のスパッタリング法による層
と、バイアススパッタリング法による層とを、前記発熱
抵抗体層側から順に積層することを特徴としている。

【００１７】本発明における第１の薄膜の形成法は、ス
パッタリング材料であるＴａ₂ Ｏ₅ターゲットと、これ
に対向して配置され前記材料を付着させる基板を保持す
る基板ホルダと、前記Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲットおよび基板
ホルダに高周波電力を供給するそれぞれ独立の電源およ
び電力供給手段と、それらを包囲して設けられ排気系お
よび放電ガスとしてのＡｒ導入系に連通されたケーシン
グとを具えるバイアススパッタリング装置を使用して、
Ｔａ₂ Ｏ₅ のバイアススパッタリングを行うに際して、
基板ホルダ側に高周波電力を印加した時の基板上のＴａ
₂ Ｏ₅ のスパッタレート（エッチングレート）ＥＲ、タ
ーゲット側に高周波電力を印加した時の基板上のＴａ₂
Ｏ₅ のスパッタレートＳＲの比が、 （ＥＲ／ＳＲ×１００）≧６％ となるようにするか、またはターゲット投入電力密度Ａ
（ｋＷ／cm² ）に対するバイアス投入電力密度Ｂ（ｋＷ
／cm² ）の比が、 Ｂ／Ａ≧０．０８７ となるようにしたことを特徴としている。

【００１８】また、第２の薄膜の形成法は、スパッタリ
ング材料であるＴａ₂ Ｏ₅ ターゲットと、これに対向し
て配置され前記材料を付着させる基板を保持する基板ホ
ルダと、前記Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲットおよび基板ホルダに
高周波電力を供給するそれぞれ独立の電源および電力供
給手段と、それ等を包囲して設けられ排気系および放電
ガスとしてのＡｒ導入系に連通されたケーシングとを具
えるバイアススパッタリング装置を使用して、Ｔａ₂ Ｏ
₅ のバイアススパッタリングを行うに際して、成膜ガス
中に含有される酸素量を、総ガス流量の０．７％以上と
することを特徴としている。

【００１９】さらに、第３の薄膜の形成法は、上記第１
の薄膜の形成法と第２の薄膜の形成法とを組合せたこと
を特徴としている。

【００２０】

【作用】本発明の第１のサーマルプリントヘッドにおい
ては、発熱抵抗体層に接する側を通常のスパッタリング
法による層としているため、保護層の形成初期において
発熱抵抗体層が再スパッタ（エッチング）されることが
なくなり、発熱抵抗体層の劣化や抵抗値分布の悪化等を
引き起こすことがなくなる。また、通常のスパッタリン
グ法により形成された層は、バイアススパッタリング法
により形成された層に比べ内部応力も小さくなるため、
サーマルプリントヘッドの動作中にヒートショックによ
り保護層にクラックや剥離が生じることもなく、よって
発熱抵抗体層を酸化させることもなくなる。そして、バ
イアススパッタリング法による層も有しているため、断
層等のないステップカバレージが良好な保護層を得るこ
とができる。

【００２１】また、第２のサーマルプリントヘッドにお
いては、成膜ガス中に含有される酸素量を総ガス流量の
０．７％以上としたバイアススパッタリング法により形
成されたＴａ₂ Ｏ₅ 層を保護層として用いており、上記
条件によりＴａ₂ Ｏ₅ 層の導電性を除去することが可能
となる。よって、サーマルプリントヘッドの電気的短絡
を防止した上で、ステップカバレージが良好な保護層を
得ることができる。

【００２２】さらに、本発明の第１の薄膜の形成法にお
いては、Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲットからのＴａ₂ Ｏ₅ の飛散
量と、バイアスにより粒界を埋める効果とのバランスが
とれて、良好なステップカバレージを得ることができ
る。また、第２の薄膜の形成法においては、上述したよ
うに絶縁性を確実に確保した上で、ステップカバレージ
が良好なＴａ₂ Ｏ₅ 層を得ることができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００２４】図１は、本発明の一実施例によるサーマル
プリントヘッド（ＴＰＨ）の要部構成を示す断面図であ
る。同図において、アルミナ焼結体等からなる良熱伝導
性の支持基板１上には、保温層２として、例えばガラス
等からなるグレーズ層が形成されている。このグレーズ
層２上には、Ｔａ−ＳｉＯ₂ 膜等から発熱抵抗体層３が
設けられており、この発熱抵抗体層３を一部露出するた
めの開口部４ａを有する配線導体用の電極層４がＡｌ膜
等によって形成されている。これら発熱抵抗体層３や電
極層４は、スパッタ法や蒸着法で形成される。

【００２５】発熱抵抗体層３と電極層４は、一つの大き
な層としてとらえて、この二層が所定の抵抗パターンと
なるようにパターニングされている。このパターニング
は、まず電極層４上に発熱抵抗体層３および電極層４を
所定の形状にエッチングするためのフォトレジストを配
置する。そして、発熱抵抗体層３と電極層４の二層が所
定の抵抗パターンとなるように、レジスト配置部分以外
の不要部分をフォトレジストをマスクとしてエッチング
を行う。

【００２６】電極層４上には、所定のパターンを覆うよ
うに保護層５が設けられている。この保護層５は、電極
層４および開口部４ａ内の発熱抵抗体層３上に通常のス
パッタリング法、すなわちバイアス電圧を印加せずに行
うスパッタリング法により形成された第１の層６と、こ
の第１の層６上にバイアススパッタリング法により形成
された第２の層７とから構成されている。

【００２７】このように、まず電極層４上に通常のスパ
ッタリング法で第１の層６を形成することによって、保
護層の形成初期において発熱抵抗体層３が再スパッタ
（エッチング）されることがなくなり、発熱抵抗体層３
の劣化や抵抗値分布の悪化等を引き起こすことがなくな
る。また、通常のスパッタリング法により形成された第
１の層６は、バイアススパッタリング法により形成され
た層に比べ内部応力も小さくなるため、ＴＰＨの動作中
にヒートショックにより保護層にクラックや剥離が生じ
ることもなく、発熱抵抗体層を酸化させることもない。
そして、第１の層６上にバイアススパッタリング法によ
り第２の層７を形成しているため、断層等のないステッ
プカバレージが良好な保護層５を得ることができる。

【００２８】保護層５を構成する第１の層６と第２の層
７は、同一材料で形成してもよいし、また機能が異なる
二つの材料で形成してもよい。これら第１の層６と第２
の層７の厚さは、成膜条件やＴＰＨの駆動条件等により
実験的に設定することとするが、例えば第１の層６は
０．３〜２μm 、第２の層７は１〜２μm 程度が適当で
ある。

【００２９】次に、前記保護層５の形成方法について述
べる。図２は保護層５となる薄膜の形成に適用したスパ
ッタリング装置を模式的に示す断面図である。図２にお
いて、１１は←側に排気系に連なる開口１１ａを備え、
他側にＡｒガス導入系１２に連なる管路１１ｂを備え
た、例えばステンレス（ＳＵＳ）からなる導電性のケー
シングであり、接地Ｅが施されている。ケーシング１１
の底板１１ｃ内面には、上部に長方形の大断面部１３
ａ、下部に小断面部１３ｂを備えた段付角筒状のアース
シールド１３が起立されている。

【００３０】また、前記アースシールド１３の大断面部
１３ａ、小断面部１３ｂとそれぞれ同心で、それらより
若干小さな断面の大断面部１４ａを備え、大断面部１４
ａから垂下した管状部１４ｂを備えた、例えば銅からな
る導電性のターゲットホルダ１４が、前記管状部１４ｂ
を絶縁スリーブ１５を介して、前記底板１１ｃに貫通支
持させて設けてある。このターゲットホルダ１４の大断
面部１４ａには、ターゲット１６が密着保持されてい
る。また、ターゲット１６下面には図示しない磁石が取
り付けられ、いわゆる高周波マグネトロンスパッタリン
グがなされるようになっている。

【００３１】一方、ケーシング１１の上面板１１ｄに
は、前記アースシールド１３に対向する位置に、アース
シールド１３と同様の構成のアースシールド１７が垂下
設置され、このアースシールド１７内には前記ターゲッ
トホルダ１４と同様の構成で、同様に銅からなる導電性
の基板ホルダ支持台１８が、前記ターゲットホルダ１４
と同様にして設置されている。ただし、この基板ホルダ
支持台１８においては、その大断面部１８ａは基板ホル
ダ支持板１９によって密封されている。また、図中２０
は基板ホルダ支持台１８の管状部１８ｂが、ケーシング
１１の上面板１１ｄを貫通する部位に介在させた絶縁ス
リーブを示している。

【００３２】なお、ターゲットホルダ１４および基板ホ
ルダ支持台１８内には、ケーシング１１外に突出した管
状部１４ｂ、１８ｂの端部から冷却水が供給されてい
る。また、ターゲットホルダ１４の管状部１４ｂには高
周波電源２１が適宜マッチングボックス２２を介して接
続され、基板ホルダ支持台１８の管状部１８ｂには高周
波電源２３が適宜マッチングボックス２４を介して接続
してある。

【００３３】また、基板ホルダ支持台１８の大断面部１
８ａを密封する基板ホルダ支持板１９には、適宜手段に
よって基板ホルダ２５が支持固定され、図中２６、２６
は前記基板ホルダ２５によって保持された複数個の基板
を示している。

【００３４】上記構成の装置において、主要構成部品の
具体例を示せば次の通りである。例えば、ターゲット１
６は８１cm×１４cm（＝１１３４cm² ）の長方形であ
り、基板ホルダ２５は６８cm×１２cm（＝８１６cm² ）
の長方形である。これが１６個連接して設けられ、総面
積は１３０５６cm² である。さらに、ターゲット１６と
基板２６間の距離は７０mmとしてある。

【００３５】また、高周波電源２１、２３ともにアース
Ｅを施され、０〜１０ｋＷの可変のものが使用される。
そして、上記各高周波電源２１、２３は互いに独立して
制御できるものとしてあり、投入電力もまた独立に設定
できるようにしてある。なお、図示は省略したが基板２
６を加熱するためのヒータが設置されている。

【００３６】次に、上記二層構造の保護層５を適用した
ＴＰＨの具体的な作製例について述べる。まず、第１の
実施例では、保護層５形成用のターゲットとして、Ｓｉ
₃ Ｎ₄ 粉末とＳｉＯ₂ 粉末を３：１の重量比で混合し、
ホットプレス焼結したものを用い、前述した要領に従っ
てＡｌ電極層４の形成およびパターニングまで行った基
板に対して、以下の要領で二層構造の保護層５を形成し
た。

【００３７】上記構成のスパッタリング装置において、
上記で説明した二層構造の保護層５は次のようにして作
製される。まず、装置内を４×１０^-3Ｐａまで真空引き
を行い、同時に前記図示しないヒーターにより基板２６
を２００℃に加熱する。ここで、開口１１ａを介してＡ
ｒおよびＯ₂ 導入系から４×１０^-1ＰａになるようにＡ
ｒおよびＯ₂ ガスを導入し、装置内をその値に維持す
る。

【００３８】この状態を保ったままで、ターゲット側の
高周波電力を適宜調整し、ターゲット側のスパッタレー
トが２００オングストローム／min となるように調整
後、通常のスパッタリング法で第１の層６を約１．５μ
m 形成した。その後、ターゲット側の高周波電力を保ち
ながら、基板側の高周波電力を徐々に増加させ、最終的
に基板上のバイアスによるエッチングレートが３０オン
グストローム／min となるように調整し、バイアススパ
ッタリング法で第２の層７を１．５μm 形成した。これ
らの層６、７は、いずれもＳｉＯＮ系の薄膜である。

【００３９】ここで、基板ホルダ側に高周波電力を印加
した場合の基板側のエッチングレートをＥＲとし、かつ
ターゲット側に高周波電力を印加した場合の基板上のス
パッタレートをＳＲとしたとき、エッチングレート（Ｅ
Ｒ）とスパッタレート（ＳＲ）との割合は、 ５％≦（ＥＲ／ＳＲ×１００）≦６０％ とすることが好ましく、さらに好ましくは １０％≦（ＥＲ／ＳＲ×１００）≦２０％ である。

【００４０】また、導入酸素量は、使用するスパッタリ
ング装置の排気システムやＴＰＨの駆動条件にもよる
が、１〜２０％とすることが好ましく、さらに好ましく
は３〜１０％の範囲である。導入ガス中の酸素量が多す
ぎると保護層中の酸素が発熱抵抗体層に拡散し、発熱抵
抗体層の劣化やステップカバレージの悪化を招き、少な
すぎるとＴＰＨの駆動中にヒートショックによる保護層
のクラック等を生じ、やはりＴＰＨの耐久性を劣化させ
る。

【００４１】このようにして作製したＴＰＨでは、保護
層５の形成初期において発熱抵抗体層３が再スパッタ
（エッチング）されることがなく、発熱抵抗体層３の劣
化や抵抗値分布の悪化を防止することができた。また、
通常のスパッタリング法により形成された保護層（６）
は、バイアススパッタリング法により形成された保護層
（７）に比べ内部応力も小さくなるため、ＴＰＨの動作
中にヒートショックによりクラックや剥離が生じること
もなかった。さらに、バイアススパッタリング法により
第２の層７を形成しているため、断層のない良好なステ
ップカバレージが得られた。この結果、耐久性の良好な
ＴＰＨを得ることができた。次に、第２の実施例につい
て説明する。なお、この第２の実施例では、保護層５を
形成する工程を除いて、第１の実施例と同一であるの
で、保護層の形成について説明する。

【００４２】まず、前記構成のスパッタリング装置にお
いて、装置内を４×１０^-3Ｐａまで真空引きを行い、同
時に前記図示しないヒーターにより基板２６を２００℃
に加熱する。ここで、開口１１ａを介してＡｒおよびＯ
₂ 導入系から４×１０^-1ＰａになるようにＡｒおよびＯ
₂ ガスを導入し、装置内をその値に維持する。

【００４３】この状態を保ったままで、ターゲット側の
高周波電力を適宜調整し、ターゲット側のスパッタレー
トが２００オングストローム／min となるように調整
後、第１の層６を通常のスパッタリング法で約１．５μ
m 形成した。その後、ターゲット側の高周波電力を保ち
ながら基板側の高周波電力を徐々に増加させ、最終的に
基板上のバイアスによるエッチングレートが３０オング
ストローム／min となるように調整し、バイアススパッ
タリング法で第２の層７を１．５μm 形成した。

【００４４】この保護層（第１の層６および第２の層
７）５の形成過程において、保護層５を発熱抵抗体層３
側から２μm 形成した後、Ｏ₂ ガスの導入を停止し、保
護層５の構成を酸素導入層２μm 、酸素無導入層１μm
とした。酸素無導入層では酸素導入層に比べ硬度が高く
なるため、耐摩耗性が向上する。また、酸素無導入層で
は酸素導入層に比べ、バイアススパッタリングによるス
テップカバレージも向上する。酸素無導入層の厚さは、
使用する媒体やＴＰＨの駆動条件によるが、１〜２μm
が適当である。また、基板上のエッチングレート（Ｅ
Ｒ）とスパッタレート（ＳＲ）の割合は、上記範囲と同
様とすることが好ましい。

【００４５】第３の実施例では、保護層を酸化防止層お
よび耐摩耗層からなる二層構造とし、酸化防止層として
ＳｉＯ₂ 層、耐摩耗層としてＴａ₂ Ｏ₅ 層を形成した。
ターゲットとしては、ＳｉＯ₂ およびＴａ₂ Ｏ₅ の二種
類を使用した。

【００４６】前記構成のスパッタリング装置において、
上記二層構造の保護層は次のようにして形成される。ま
ず、装置内を４×１０^-3Ｐａまで真空引きを行い、同時
に前記図示しないヒーターにより基板２６を２００℃に
加熱する。ここで、開口１１ａを介してＡｒおよびＯ₂
導入系から４×１０^-1ＰａになるようにＡｒガスを導入
し、装置内をその値に維持する。

【００４７】この状態を保ったままで、ターゲット側の
高周波電力を適宜調整し、ターゲット側のスパッタレー
トが５０オングストローム／min となるように調整後、
ＳｉＯ₂ からなる酸化防止層を通常のスパッタリング法
で約０．５μm 形成した。その後、ターゲット側の高周
波電力を保ちながら基板側の高周波電力を徐々に増加さ
せ、最終的に基板上のバイアスによるエッチングレート
が１８オングストローム／min となるように調整し、バ
イアススパッタリング法で酸化防止層をさらに０．８μ
m 形成した。

【００４８】この後、高周波電力を印加するターゲット
をＳｉＯ₂ からＴａ₂ Ｏ₅ に切り換え、ターゲット側の
高周波電力を適宜調整し、ターゲット側のスパッタレー
トが１００オングストローム／min となるように調整
後、上記酸化防止層の上にＴａ₂ Ｏ₅ からなる耐摩耗層
をバイアススパッタリング法で２μm 形成した。この
際、基板側の高周波電力は０とした。

【００４９】このようにして形成された保護層では、Ｓ
ｉＯ₂ からなる酸化防止層で断層のない良好なステップ
カバレージが得られるばかりでなく、その上のＴａ₂ Ｏ
₅ からなる耐摩耗層でも断層のない良好なステップカバ
レージが得られる。これは通常のスパッタリング法が、
薄膜を形成させる表面の凹凸形状の影響を受け易いため
である。すなわち、この実施例では、ＳｉＯ₂ からなる
酸化防止層の一部をバイアススパッタリング法を用いて
形成しているため、オーバーハングのない良好なステッ
プカバレージとなり、その上に形成されたＴａ₂ Ｏ₅ か
らなる耐摩耗層でも下層の表面形状の影響を受け、良好
なステップカバレージが得られたのである。

【００５０】なお、ＳｉＯ₂ からなる酸化防止層の形成
において、基板上のエッチングレート（ＥＲ）とスパッ
タレート（ＳＲ）との割合は、 ５％≦（ＥＲ／ＳＲ×１００）≦６０％ とすることが好ましく、さらに好ましくは １０％≦（ＥＲ／ＳＲ×１００）≦４０％ である。

【００５１】次に、本発明のサーマルプリントヘッドの
他の実施例について説明する。

【００５２】この実施例のＴＰＨは、基本的構成は前述
の実施例のＴＰＨと同様であるが、保護層として少なく
ともＴａ₂ Ｏ₅ のバイアススパッタリング膜であって、
バイアススパッタ時の成膜ガス中に含有される酸素量を
総ガス流量の０. ７％以上としたＴａ₂ Ｏ₅ スパッタリ
ング膜を有するものである。なお、発熱抵抗体層および
電極層上に、Ｔａ₂ Ｏ₅ バイアススパッタリング膜を直
接成膜すると、前述の実施例で説明したように、露出さ
れている発熱抵抗体層がエッチングされるおそれがある
ため、通常のスパッタリング法でＳｉＯ₂ 層を耐酸化層
として形成し、その上に上記Ｔａ₂ Ｏ₅ バイアススパッ
タリング膜を耐摩耗層として設けた。なお、ＳｉＯ₂ 層
にはピンホールや欠陥が発生している場合がある。

【００５３】上記した実施例のＴＰＨを、以下のように
して作製した。まず、前述した実施例と同様にして発熱
抵抗体層とＡｌ電極層のパターニングまでを行った後、
通常のスパッタリング法でＳｉＯ₂ 耐酸化層を約２μm
の厚さで形成し、続いて同一チャンバ内でＴａ₂ Ｏ₅ 耐
摩耗層をバイアススパッタリング法で形成した。バイア
ススパッタリングは以下の手順で実施した。

【００５４】まず、基板を２００℃まで加熱するとと同
時に、４．０×１０^-3Ｐａまで真空引きを行った。次
に、チャンバ内の圧力を０．５３〜０．６３Ｐａに保持
するように、反応ガスを総流量で８００sccmチャンバ内
に導入した。反応ガスはＡｒおよびＯ₂ を用い、総流量
に対するＯ₂ の割合は０％、０．５％、０．６％、０．
７％、０．９％、１％、２％、３％、５％、１０％の１
０水準とし、Ｔａ₂ Ｏ₅バイアススパッタリング膜をそ
れぞれ形成してＴＰＨを作製した。具体的な条件を表１
に掲げる。

【００５５】また、ターゲット投入量は５．０ｋＷであ
り、この時のターゲット投入電力密度Ａは［Ａ＝（投入
電力）／（ターゲット面積）］として表され、この実施
例の実測値は Ａ＝（５．０ｋＷ）／（８１cm×１４cm）＝４．４０９
×１０^-3ｋＷ／cm² となる。基板側は、基板ホルダの面積が（６８cm×１２
cm）であり、これが１６ホルダ連結されているため、総
面積は（（６８cm×１２cm）×１６）となる。また、基
板側に印加されるバイアス投入電力は５．０ｋＷである
ため、実測値のバイアス投入電力密度Ｂは、 Ｂ＝（５．０ｋＷ）／（（６８cm×１２cm）×１６） ＝３．８３０×１０^-3ｋＷ／cm² となる。この際のＡに対するＢの比率は０．０８７とな
る。良好なステップカバレージを得るためには、後に詳
述するがＢ／Ａ≧０．０８７に設定することが好まし
く、この実施例はこの条件の最下限にあたる。

【００５６】なお、バイアスパワーの上昇率は、チャン
バ内での異常放電を防ぐために、０．１ｋＷ／min の割
合で到達パワーまで上げた。

【００５７】このようにして成膜した各Ｔａ₂ Ｏ₅ 保護
層（耐摩耗層）の導電性を測定した。その結果を表１に
示す。また、各成膜条件における成膜レートも併せて示
す。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１から明らかなようにＯ₂ 付加率０．７
％を境にして、Ｏ₂ 付加率が０．７％未満ではＴａ₂ Ｏ
₅ 膜が導電性を示した。このため、ＳｉＯ₂ 耐酸化層に
ピンホール等の欠陥を有するサンプルでは、電極層と耐
摩耗層との電気的短絡が発生し、ＴＰＨとしての機能を
果たさなくなった。一方、Ｏ₂ 付加率が０．７％以上の
サンプルは導電性を示さず、ＳｉＯ₂ 耐酸化層にピンホ
ール等の欠陥を有するサンプルでも電極層と耐摩耗層と
の電気的短絡は発生しなかった。

【００６０】このように、Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲットを用い
て、バイアススパッタリングを行い、酸化膜を得る際、
成膜ガス中に含有される酸素量を総ガス流量の０．７％
以上とすることで、膜の導電性を除去することが可能と
なる。このように成膜条件を制御することにより、発熱
抵抗体層や電極層を有するＴＰＨの保護層の形成におい
ては、Ｔａ₂ Ｏ₅ バイアス保護被覆膜に起因する電気的
短絡を防ぐことが可能となった。

【００６１】前述した各実施例において、Ｔａ₂ Ｏ₅ 膜
をバイアススパッタリング法で形成する例について述べ
たが、このようなＴａ₂ Ｏ₅ 膜の成膜においては、基板
ホルダ側に高周波電力を印加した時の基板上のＴａ₂ Ｏ
₅ のスパッタレート（エッチングレート）ＥＲと、ター
ゲット側に高周波電力を印加した時の基板上のＴａ₂Ｏ
₅ のスパッタレートＳＲの比が、 （ＥＲ／ＳＲ×１００）≧６％ となるようにするか、またはターゲット投入電力密度Ａ
（ｋＷ／cm² ）に対するバイアス投入電力密度Ｂ（ｋＷ
／cm² ）の比が、 Ｂ／Ａ≧０．０８７ となるようにすることが好ましい、まず、ＥＲとＳＲの
比（（ＥＲ／ＳＲ）×１００）を６％以上とした実施例
について説明する。ＥＲとＳＲの比は、好ましくは ６％≦（ＥＲ／ＳＲ）×１００≦６０％ が成立するようにすることである。

【００６２】上記のようにＥＲ／ＳＲを定めてＴａ₂ Ｏ
₅ のバイアススパッタリングを行う時、ターゲットから
飛散してくるＴａ₂ Ｏ₅ と、バイアス電力により基板上
に堆積したＴａ₂ Ｏ₅ が再スパッタリングして再堆積
し、粒界を埋める効果とのバランスが保たれ、粒界の発
生が抑止されるものと推定される。上記のように粒界の
発生が抑止されるので、良好なステップカバレージが得
られる。

【００６３】一方、ＥＲ／ＳＲが上記の範囲外にある条
件でＴａ₂ Ｏ₅ のバイアススパッタリングを行う時は、
バイアス電力による再スパッタリングにより得られる粒
界を埋める効果よりも、ターゲットから飛散してくるＴ
ａ₂ Ｏ₅ の堆積の方が優勢でる。そのため、ステップカ
バレージ部での粒界を生じる膜成長の方が優勢となる。
従って、ＥＲ／ＳＲを上記範囲外としてバイアススパッ
タリングを行っても、良好なステップカバレージを得る
ことはできない。

【００６４】図２に構成を示したスパッタリング装置に
おいて、上記説明した薄膜形成法は次のようにして実施
される。まず、装置内を４×１０^-3Ｐａまで真空引きを
行い、同時に前記図示しないヒータにより基板２６を２
００℃に加熱する。ここで、開口１１ａを介してＡｒ導
入系１２から４×１０^-1ＰａになるようにＡｒガスを導
入し、装置内圧力をその値に維持する。

【００６５】この状態を保ったままで、ターゲット１６
側に３ｋＷ、基板２６側（バイアス側）に５ｋＷの高周
波電力を印加してスパッタリングを開始し、基板２６上
に厚さ２μm まで堆積させる。上記のスパッタリング中
は、マッチングボックス２２、２４により反射波が常時
０になるようにマッチング動作をさせている。

【００６６】なお、この場合において基板２６はＴＰＨ
用のものとし、これには所定の発熱抵抗体、導体電極等
が形成してあり、酸化防止膜として厚さ約２μm のＳｉ
Ｏ₂膜が被着されているものとする。

【００６７】上記スパッタリング時のスパッタレートＳ
Ｒ、バイアスによるエッチングレートＥＲはそれぞれ、 ＳＲ＝６６オングストローム／min ＥＲ＝８〜４０オングストローム／min であり、ＳＲに対するＥＲの比は、 （ＥＲ／ＳＲ）×１００＝１２．１〜６１％ となっている。

【００６８】上記した条件によってバイアススパッタリ
ングを行うことにより、Ｔａ₂ Ｏ₅のターゲット１６か
らのＴａ₂ Ｏ₅ の飛散量と、バイアスにより粒界を埋め
る効果とのバランスがとれて、良好なステップカバレー
ジを得ることができる。図３には、上記のバイアススパ
ッタリングにより得られたＴａ₂ Ｏ₅ 膜のステップカバ
レージ部の断面を示している。この図からも分かるよう
に上記薄膜形成法によれば、粒界の発生はなく良好なス
テップカバレージが得られる。

【００６９】なお、本発明者等の実験によれば、良好な
ステップカバレージが得られたのは、ターゲット側６ｋ
Ｗ、バイアス側５ｋＷまでの高周波電力を印加した場合
までであって（高周波電力以外は上記実施例と同様）、
この場合おいて、 ＳＲ＝１３２オングストローム／min ＥＲ＝８〜４０オングストローム／min であり、ＳＲに対するＥＲの比は、 ＥＲ／ＳＲ×１００＝６．１〜３０％ である。これがＴａ₂ Ｏ₅ の良好なステップカバレージ
が得られるバイアススパッタリング条件の下限である。

【００７０】また、ターゲット側５ｋＷ、バイアス側３
ｋＷの高周波電力を印加した場合には（高周波電力以外
は上記実施例と同様）、良好なステップカバレージは得
られなかった。この場合において、 ＳＲ＝１１０オングストローム／min ＥＲ＝４. ８オングストローム／min となり、ＳＲに対するＥＲの比は、 （ＥＲ／ＳＲ×１００）＝４．４％ となっている。

【００７１】前記実施例と同一のスパッタリング装置を
用い、Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲット側に２ｋＷ、バイアス側に
４ｋＷの高周波電力を印加してスパッタリングを行い、
約２μm まで堆積させた。この時、高周波電力、スパッ
タリング時間以外は前記実施例と同様としておく。この
実施例にあっては、 ＳＲ＝４４オングストローム／min ＥＲ＝６．４〜３２オングストローム／min となり、ＳＲに対するＥＲの比は、 （ＥＲ／ＳＲ×１００）＝１４．５〜７３％ となり、前記実施例と同様の作用により図３に示したよ
うな良好なステップカバレージが得られた。

【００７２】次に、Ｔａ₂ Ｏ₅ のバイアススパッタリン
グ法において、ターゲット投入電力密度Ａ（ｋＷ／c
m² ）に対するバイアス投入電力密度Ｂ（ｋＷ／cm² ）
の比を、 Ｂ／Ａ≧０．０８７ より好ましくは Ｂ／Ａ≧０．１４５ とした例について説明する。

【００７３】上記のようなターゲット投入電力密度対バ
イアス投入電力密度の比において、Ｔａ₂ Ｏ₅ のバイア
ススパッタリングを行うことにより、ターゲットから飛
散してくるＴａ₂ Ｏ₅ と、バイアス電力により基板に堆
積したＴａ₂ Ｏ₅ が再スパッタリングして再堆積し粒界
を埋める効果とがバランスを保持することとなり、粒界
の発生が防止されるものと推定される。これにより、良
好なステップカバレージが得られる。

【００７４】一方、上記の電力密度比から外れた条件に
おいてＴａ₂ Ｏ₅ のバイアススパッタリングを行った場
合には、バイアスによって粒界を埋める効果よりも、タ
ーゲットから飛散してくるＴａ₂ Ｏ₅ の堆積が優勢とな
るため、ステップカバレージ部において粒界を生じる膜
成長が優勢となる。従って、バイアススパッタリングを
行っても、良好なステップカバレージを得ることはでき
ない。

【００７５】この実施例も、前述した実施例と同様に図
２に示したようにして実施される。ただし、上記スパッ
タリング時のターゲット投入電力密度をＡ（ｋＷ／c
m² ）、バイアス投入電力密度Ｂ（ｋＷ／cm² ）はそれ
ぞれ、 Ａ＝３／１１３４＝２．６４６×１０^-3（ｋＷ／cm² ） Ｂ＝５／１３０５６＝３．８３０×１０^-4（ｋＷ／c
m² ） であり、Ａに対するＢの比は、 Ｂ／Ａ＝０．１４５ となっている。

【００７６】この条件でバイアススパッタリングを行う
ことにより、Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲット１６からのＴａ₂ Ｏ
₅ の飛散とバイアスにより粒界を埋める効果とのバラン
スがとれて、良好なステップカバレージが得られること
となる。図４は上記実施例により得られたステップカバ
レージ部における断面を示している。この図から、良好
なステップカバレージが得られていることが分かる。

【００７７】なお、本発明者等の実験によればターゲッ
ト側、基板側（バイアス側）とも５ｋＷの高周波電力を
印加したときまでで（高周波電力以外の条件は上記実施
例と同様）、この時、 Ａ＝５／１１３４＝４，４０９×１０^-3（ｋＷ／cm² ） Ｂ＝５／１３０５６＝３．８３０×１０^-4（ｋＷ／c
m² ） であり、Ａに対するＢの比は、 Ｂ／Ａ＝０．０８７ となっている。これがＴａ₂ Ｏ₅ の良好なステップカバ
レージが得られるバイアススパッタリング条件の下限と
なる。

【００７８】しかして、上記の条件を外れた範囲、例え
ばターゲット側５ｋＷ、バイアス側３ｋＷ等の条件（高
周波電力以外の条件は前記実施例と同様）でバイアスス
パッタリングを行った場合には、良好なステップカバレ
ージが得られなかった。なお、このときの電流密度は、 Ａ＝５／１１３４＝４．４０９×１０^-3（ｋＷ／cm² ） Ｂ＝４／１３０５６＝３．０６４×１０^-4（ｋＷ／c
m² ） であり、Ａに対するＢの比は、 Ｂ／Ａ＝０．０５２ であった。

【００７９】上記実施例と同一のスパッタリング装置を
使用して、Ｔａ₂ Ｏ₅ ターゲット側に２ｋＷ、バイアス
側に４ｋＷの高周波電力を印加してスパッタリングを行
い、厚さ２μm まで堆積させる。この時、高周波電力、
スパッタリング時間以外の諸条件、工程、基板の条件等
は前記実施例と同様とする。この場合において、 Ａ＝２／１１３４＝１．７６４×１０^-3（ｋＷ／cm² ） Ｂ＝４／１３０５６＝３．０６４10^-4（ｋＷ／cm² ） であり、電流密度Ａに対するＢの比は、 Ｂ／Ａ＝０．１７４ となる。

【００８０】この例にあっても、前記実施例と同様に、
図４に示すように良好なステップカバレージが得られ
た。

【００８１】なお、上記実施例においては、本発明によ
る薄膜の形成法をＴＰＨの保護膜の形成に適用した例を
示したが、本発明はこれに限定されるものできはなく、
他の任意の部材表面に対しての被膜形成に適用し得るこ
とは明らかである。また、本発明により形成した保護膜
はステップカバレージが良好になされているため、他の
形成法により形成された保護膜よりも耐水性に優れてい
る。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のサーマル
プリントヘッドによれば、発熱抵抗体層の再スパッタや
保護層の絶縁性の低下等を防止した上で、ステップカバ
レージの良好な保護層を得ることが可能となる。よっ
て、耐久性や印字性能に優れたサーマルプリントヘッド
を提供することができる。また、本発明の薄膜の形成法
によれば、ステップカバレージの良好なＴａ₂ Ｏ₅ 薄膜
を、生産性や絶縁性等を低下させることなく、安定して
形成することが可能になり、例えば耐摩耗性に優れたサ
ーマルプリントヘッド等を構成するのに有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例によるサーマルプリントヘ
ッドの要部構成を示す断面図である。

【図２】 本発明のサーマルプリントヘッドの製造方法
および薄膜の形成法で使用したスパッタリング装置の構
成を模式的に示す断面図である。

【図３】 本発明の一実施例により得られたＴａ₂ Ｏ₅
膜のステップカバレージ部を拡大して示す顕微鏡写真で
ある。

【図４】 本発明の他の実施例により得られたＴａ₂ Ｏ
₅ 膜のステップカバレージ部を拡大して示す顕微鏡写真
である。

【図５】 従来のサーマルプリンティングヘッドの要部
構成を示す断面図である。

【図６】 高周波またはマグネトロンスパッタリング法
の原理を示す模式図である。

【図７】 従来の高周波スパッタリングにより得られた
Ｔａ₂ Ｏ₅ 薄膜のステップカバレージ部を拡大して示す
顕微鏡写真である。

【図８】 バイアススパッタリング法により保護膜を形
成する一般的な原理を示す模式図である。

【符号の説明】

１……支持基板 ２……保温層 ３……発熱抵抗体層 ４……電極層 ４ａ…開口部 ５……保護層 ６……通常のスパッタリング法による第１の層 ７……バイアススパッタリング法による第２の層

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】 本発明の一実施例により得られたＴａ_２Ｏ_３
薄膜のステップカバレージ部における微細構造を拡大し
て示す顕微鏡写真である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】 本発明の他の実施例により得られたＴａ_２Ｏ
_３薄膜のステップカバレージ部における微細構造を拡大
して示す顕微鏡写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 修 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (72)発明者 加納 道子 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (72)発明者 撫養 義憲 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エ ンジニアリング株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、前記基板上に形成された発熱抵
   抗体層と、前記発熱抵抗体層を一部露出するように設け
   られた電極層と、前記発熱抵抗体層の露出部を少なくと
   も被覆するように設けられた保護層とを具備するサーマ
   ルプリントヘッドにおいて、 前記保護層は、少なくとも、通常のスパッタリング法に
   より形成された層と、バイアススパッタリング法により
   形成された層とを有することを特徴とするサーマルプリ
   ントヘッド。
2. 【請求項２】 基板上に、発熱抵抗体層、この発熱抵抗
   体層を一部露出するための開口部を有する電極層、およ
   び少なくとも前記開口部を被覆する保護層を順次積層形
   成してサーマルプリントヘッドを製造するに際して、 前記保護層として、少なくとも、通常のスパッタリング
   法による層と、バイアススパッタリング法による層と
   を、前記発熱抵抗体層側から順に積層することを特徴と
   するサーマルプリントヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】 基板と、前記基板上に形成された発熱抵
   抗体層と、前記発熱抵抗体層を一部露出するように設け
   られた電極層と、前発熱記抵抗体層の露出部を少なくと
   も被覆するように設けられた保護層とを具備するサーマ
   ルプリントヘッドにおいて、 前記保護層は、成膜ガス中に含有される酸素量を総ガス
   流量の０．７％以上としたバイアススパッタリング法に
   より形成されたＴａ₂ Ｏ₅ 層を少なくとも有することを
   特徴とするサーマルプリントヘッド。
4. 【請求項４】 スパッタリング材料であるＴａ₂ Ｏ₅ タ
   ーゲットと、これに対向して配置され前記材料を付着さ
   せる基板を保持する基板ホルダと、前記Ｔａ₂ Ｏ₅ ター
   ゲットおよび基板ホルダに高周波電力を供給するそれぞ
   れ独立の電源および電力供給手段と、それらを包囲して
   設けられ排気系および放電ガスとしてのＡｒ導入系に連
   通されたケーシングとを具えるバイアススパッタリング
   装置を使用して、Ｔａ₂ Ｏ₅ のバイアススパッタリング
   を行うに際して、 基板ホルダ側に高周波電力を印加した時の基板上のＴａ
   ₂ Ｏ₅ のスパッタレート（エッチングレート）ＥＲ、タ
   ーゲット側に高周波電力を印加した時の基板上のＴａ₂
   Ｏ₅ のスパッタレートＳＲの比が、 （ＥＲ／ＳＲ×１００）≧６％ となるようにするか、 またはターゲット投入電力密度Ａ（ｋＷ／cm² ）に対す
   るバイアス投入電力密度Ｂ（ｋＷ／cm² ）の比が、 Ｂ／Ａ≧０．０８７ となるようにしたことを特徴とする薄膜の形成法。
5. 【請求項５】 スパッタリング材料であるＴａ₂ Ｏ₅ タ
   ーゲットと、これに対向して配置され前記材料を付着さ
   せる基板を保持する基板ホルダと、前記Ｔａ₂ Ｏ₅ ター
   ゲットおよび基板ホルダに高周波電力を供給するそれぞ
   れ独立の電源および電力供給手段と、それ等を包囲して
   設けられ排気系および放電ガスとしてのＡｒ導入系に連
   通されたケーシングとを具えるバイアススパッタリング
   装置を使用して、Ｔａ₂ Ｏ₅ のバイアススパッタリング
   を行うに際して、 成膜ガス中に含有される酸素量を、総ガス流量の０．７
   ％以上とすることを特徴とする薄膜の形成法。
6. 【請求項６】 スパッタリング材料であるＴａ₂ Ｏ₅ タ
   ーゲットと、これに対向して配置され前記材料を付着さ
   せる基板を保持する基板ホルダと、前記Ｔａ₂ Ｏ₅ ター
   ゲットおよび基板ホルダに高周波電力を供給するそれぞ
   れ独立の電源および電力供給手段と、それ等を包囲して
   設けられ排気系および放電ガスとしてのＡｒ導入系に連
   通されたケーシングとを具えるバイアススパッタリング
   装置を使用して、Ｔａ₂ Ｏ₅ のバイアススパッタリング
   を行うに際して、 基板ホルダ側に高周波電力を印加した時の基板上のＴａ
   ₂ Ｏ₅ のスパッタレート（エッチングレート）ＥＲ、タ
   ーゲット側に高周波電力を印加した時の基板上のＴａ₂
   Ｏ₅ のスパッタレートＳＲの比が、 （ＥＲ／ＳＲ×１００）≧６％ となるようにするか、 またはターゲット投入電力密度Ａ（ｋＷ／cm² ）に対す
   るバイアス投入電力密度Ｂ（ｋＷ／cm² ）の比が、 Ｂ／Ａ≧０．０８７ となるようにし、 かつ、成膜ガス中に含有される酸素量を総ガス流量の
   ０．７％以上とすることを特徴とする薄膜の形成法。