JPH0345896B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0345896B2 JPH0345896B2 JP59045103A JP4510384A JPH0345896B2 JP H0345896 B2 JPH0345896 B2 JP H0345896B2 JP 59045103 A JP59045103 A JP 59045103A JP 4510384 A JP4510384 A JP 4510384A JP H0345896 B2 JPH0345896 B2 JP H0345896B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- boron
- hardness
- amorphous silicon
- protected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、IC、LSI、超LSI等の電子装置や、
機械的摺動面や、ビデオデイスクの再生針その他
の広範囲の技術分野に適用できる新しいコーテイ
ング膜に関する。
機械的摺動面や、ビデオデイスクの再生針その他
の広範囲の技術分野に適用できる新しいコーテイ
ング膜に関する。
（従来技術）
コーテイング膜は、電子装置、機械的摺動面等
の保護のため、広く用いられている。コーテイン
グ材料には、SiO2、Ta2O5、Al2O3などがある。
ところで、コーテイング膜の諸特性のうちで、被
保護物との密着性と表面硬度とは、共に重要な因
子でありながら、従来のコーテイング膜では両立
させることが難しかつた。
の保護のため、広く用いられている。コーテイン
グ材料には、SiO2、Ta2O5、Al2O3などがある。
ところで、コーテイング膜の諸特性のうちで、被
保護物との密着性と表面硬度とは、共に重要な因
子でありながら、従来のコーテイング膜では両立
させることが難しかつた。
（発明の目的）
本発明の目的は、被保護物との密着性と表面硬
度とを両立させたコーテイング膜を提供すること
である。
度とを両立させたコーテイング膜を提供すること
である。
（発明の構成）
本発明者らは、ボロンを添加したアモルフアス
シリコンカーバイド膜の次の性質に注目した。
シリコンカーバイド膜の次の性質に注目した。
(1)硬度が硬い。(2)ボロン添加量を変えると、硬
度も変化する。ボロン濃度が高い程硬度が高い。
そこで、実験をすすめた結果、次の知見を得た。
度も変化する。ボロン濃度が高い程硬度が高い。
そこで、実験をすすめた結果、次の知見を得た。
(1) アモルフアスシリコンカーバイド膜は、コー
テイング膜として有用である。
テイング膜として有用である。
(2) ボロンを添加したアモルフアスシリコンカー
バイド膜は、コーテイング膜として有用であ
る。
バイド膜は、コーテイング膜として有用であ
る。
(3) ボロン添加アモルフアスシリコンカーバイド
膜と被保護物との密着性が悪い場合は、ボロン
濃度を膜の厚さ方向に変化させて、硬度を変え
ることにより、コーテイング膜の特性を改善で
きる。すなわち、表面付近では、ボロン濃度を
高くして表面硬度を高くする。他方、被保護物
と接する部分は、ボロン濃度を、必要に応じて
零にまで、低くして、軟かくすることにより、
界面に生じる歪みを小さくして密着性の向上を
はかれる。これによつて、密着性および表面硬
度の両特性を両立させることができる。
膜と被保護物との密着性が悪い場合は、ボロン
濃度を膜の厚さ方向に変化させて、硬度を変え
ることにより、コーテイング膜の特性を改善で
きる。すなわち、表面付近では、ボロン濃度を
高くして表面硬度を高くする。他方、被保護物
と接する部分は、ボロン濃度を、必要に応じて
零にまで、低くして、軟かくすることにより、
界面に生じる歪みを小さくして密着性の向上を
はかれる。これによつて、密着性および表面硬
度の両特性を両立させることができる。
（実施例）
アモルフアス膜作成法としては、種々の方法が
知られている。ここでは、グロー放電分解法
（GD法）または反応性スパツタリング法（SP法）
で作つたボロン添加アモルフアスシリコンカーバ
イド膜を例にとつて説明する。
知られている。ここでは、グロー放電分解法
（GD法）または反応性スパツタリング法（SP法）
で作つたボロン添加アモルフアスシリコンカーバ
イド膜を例にとつて説明する。
実施例 １
GD法によるボロン添加アモルフアスシリコン
カーバイド膜の作成 GD法では、グロー放電で発生したプラズマ中
で、シラン（SiH4）、炭化水素（CH4、C2H6、
C3H8など）、水素（H2）及びジボラン（B2H6）
の混合ガスを分解して、ボロン添加アモルフアス
シリコンカーバイド膜（ａ−Six C1−ｘ：Ｈ：
Ｂ膜、ｘ＝０〜１）を作成する。シランの分圧と
炭化水素の分圧との比を変えることにより、作成
膜中のシリコンと炭素との比を変化できる。ま
た、ジボランの分圧を変えることによつて、作成
膜中のボロン量を制御できる。ボロンを添加しな
いときは、ジボランの分圧を０にする。なお、膜
中の水素Ｈは、アモルフアス物質中のダングリン
グボンドと結合させ、安定化させるために、添加
するもので、周知のように、フツ素等を添加して
もよい。
カーバイド膜の作成 GD法では、グロー放電で発生したプラズマ中
で、シラン（SiH4）、炭化水素（CH4、C2H6、
C3H8など）、水素（H2）及びジボラン（B2H6）
の混合ガスを分解して、ボロン添加アモルフアス
シリコンカーバイド膜（ａ−Six C1−ｘ：Ｈ：
Ｂ膜、ｘ＝０〜１）を作成する。シランの分圧と
炭化水素の分圧との比を変えることにより、作成
膜中のシリコンと炭素との比を変化できる。ま
た、ジボランの分圧を変えることによつて、作成
膜中のボロン量を制御できる。ボロンを添加しな
いときは、ジボランの分圧を０にする。なお、膜
中の水素Ｈは、アモルフアス物質中のダングリン
グボンドと結合させ、安定化させるために、添加
するもので、周知のように、フツ素等を添加して
もよい。
得られた膜は、第１図に示すように、膜中ボロ
ン濃度が高い程硬い。
ン濃度が高い程硬い。
さらに、第２図に示すように、膜形成初期は、
ジボラン無し、或いは少量で成膜を行ない、その
後、ジボラン分圧を(a)連続的にまたは(b)断続的に
増してゆくことにより、目的にかなつた膜、すな
わち、下部で軟かく上部で硬い膜が得られる。
ジボラン無し、或いは少量で成膜を行ない、その
後、ジボラン分圧を(a)連続的にまたは(b)断続的に
増してゆくことにより、目的にかなつた膜、すな
わち、下部で軟かく上部で硬い膜が得られる。
実施例 ２
SP法によるボロン添加アモルフアスシリコン
カーバイド膜の作成 SP法では、シリコンターゲツト上にボロン粒
をのせ、アルゴン（Ar）、炭素水素（CH4、
C2H6、C3H8など）及び水素（H2）の混合ガスで
高周波スパツタし、ボロン添加アモルフアスシリ
コンカーバイド膜（ａ−Six Ci−ｘ：Ｈ：Ｂ膜）
を作成する。この場合は、シリコンターゲツト上
に置くボロン量を変えることによつて、作成膜中
のボロン量を制御する。
カーバイド膜の作成 SP法では、シリコンターゲツト上にボロン粒
をのせ、アルゴン（Ar）、炭素水素（CH4、
C2H6、C3H8など）及び水素（H2）の混合ガスで
高周波スパツタし、ボロン添加アモルフアスシリ
コンカーバイド膜（ａ−Six Ci−ｘ：Ｈ：Ｂ膜）
を作成する。この場合は、シリコンターゲツト上
に置くボロン量を変えることによつて、作成膜中
のボロン量を制御する。
得られた膜は、やはりGD法による場合と同様
に、ボロン濃度が高い程硬い。したがつて、膜作
成初期には、ボロン粒量の少ないターゲツトを用
いて成膜を行ない、しばらくしてから、ボロン粒
量の多いターゲツトに代えて成膜すれば、下部で
軟かく上部で硬い膜が得られる（第２図ｂ）。但
し、途中で真空を破ることなく作成するために
は、複数個のターゲツトを備え、且つ、遠隔操作
で任意のターゲツトを基板の真下に配置すること
が可能なスパツタ装置を用いる。
に、ボロン濃度が高い程硬い。したがつて、膜作
成初期には、ボロン粒量の少ないターゲツトを用
いて成膜を行ない、しばらくしてから、ボロン粒
量の多いターゲツトに代えて成膜すれば、下部で
軟かく上部で硬い膜が得られる（第２図ｂ）。但
し、途中で真空を破ることなく作成するために
は、複数個のターゲツトを備え、且つ、遠隔操作
で任意のターゲツトを基板の真下に配置すること
が可能なスパツタ装置を用いる。
実施例 ３
コーテイング膜
本発明によるコーテイング膜の実施例を第３図
に示す。基板１の上に被保護物（金属配線）２を
設けてある。GD法またはSP法を用いて、被保護
物２を本発明によるアモルフアスシリコンカーバ
イド膜３で被覆する。
に示す。基板１の上に被保護物（金属配線）２を
設けてある。GD法またはSP法を用いて、被保護
物２を本発明によるアモルフアスシリコンカーバ
イド膜３で被覆する。
硬度変化をつけなくても密着性が良い場合は、
厚さ方向に硬度変化をつける必要はない。密着性
は、他の物体とこすり合わせることなどにより、
コーテイング膜３が剥離するか否かで、評価でき
る。
厚さ方向に硬度変化をつける必要はない。密着性
は、他の物体とこすり合わせることなどにより、
コーテイング膜３が剥離するか否かで、評価でき
る。
被保護層２とコーテイング膜３との密着性を良
くする必要がある場合には、コーテイング膜の厚
さ方向にボロン濃度を変化させる。コーテイング
膜３は、上部ほどボロン濃度が高い構造になつて
いる。したがつて、下部すなわち被保護層２と接
する部分は、ボロン濃度が低いため硬度も低く、
それによつて被保護層２と硬質コーテイング層の
間で緩衝材的な役割を果し、密着性を良好にす
る。一方、上部は、ボロン濃度が高いため硬度も
高く、内側の被保護層２を保護する。なお、保護
が本来の目的であるから、上部硬質層は厚めにつ
ける。
くする必要がある場合には、コーテイング膜の厚
さ方向にボロン濃度を変化させる。コーテイング
膜３は、上部ほどボロン濃度が高い構造になつて
いる。したがつて、下部すなわち被保護層２と接
する部分は、ボロン濃度が低いため硬度も低く、
それによつて被保護層２と硬質コーテイング層の
間で緩衝材的な役割を果し、密着性を良好にす
る。一方、上部は、ボロン濃度が高いため硬度も
高く、内側の被保護層２を保護する。なお、保護
が本来の目的であるから、上部硬質層は厚めにつ
ける。
なお、上に記したように、下部の低い硬度は、
あくまでも被保護層との密着性の改善を意図した
ものであり、したがつて、硬いままでも密着性が
良い場合は、厚さ方向に硬度変化をつける必要は
ない。すなわち、ジボラン分圧一定で膜を作成す
れば良い。
あくまでも被保護層との密着性の改善を意図した
ものであり、したがつて、硬いままでも密着性が
良い場合は、厚さ方向に硬度変化をつける必要は
ない。すなわち、ジボラン分圧一定で膜を作成す
れば良い。
このアモルフアスシリコンカーバイドを基にし
た新しいコーテイング膜は、IC等の電子装置や
機械的摺動面等の広範囲の技術分野に適用できる
ことがわかつた。
た新しいコーテイング膜は、IC等の電子装置や
機械的摺動面等の広範囲の技術分野に適用できる
ことがわかつた。
実施例 ４
ダイアモンドヘツド
第４図は、本発明によるコーテイング膜を用い
たビデオデイスク再生針の製造過程を示す図であ
る。まず、(a)針基材であるダイアモンドの基板１
１を用意する。(b)この基板１１の上に、ホトレジ
スト処理を用いて、短冊状の金属薄膜（電極）１
２，１２，…のパターンを作成する。(c)この電極
の約半分を本発明によるボロン添加アモルフアス
シリコンカーバイド膜１３，１３，…で被覆す
る。このコーテイング膜１３，１３，…の中のボ
ロン濃度は、電極１２，１２，…と接する部分で
は低く、一方、外部表面では高くしている。この
ため、電極１２，１２，…とコーテイング膜１
３，１３，…との密着性は良く、一方、表面硬度
は高いので、被保護物１２，１２，…を保護す
る。(d)最後に、各電極１２を切り出し、成形し、
ビデオデイスク再生針１４が製造される。ここ
で、成形された針基材１１ａは、ビデオデイスク
と接する三角状の接触部１１ｂと、これに垂直方
向にある短冊状電極１２を備えていて、そして、
電極１２の接触部側は、本発明によるコーテイン
グ膜１３ａで保護されている。(e)は、接触部１１
ｂ付近の拡大斜視図である。矢印は、再生針１４
の進行方向を示す。
たビデオデイスク再生針の製造過程を示す図であ
る。まず、(a)針基材であるダイアモンドの基板１
１を用意する。(b)この基板１１の上に、ホトレジ
スト処理を用いて、短冊状の金属薄膜（電極）１
２，１２，…のパターンを作成する。(c)この電極
の約半分を本発明によるボロン添加アモルフアス
シリコンカーバイド膜１３，１３，…で被覆す
る。このコーテイング膜１３，１３，…の中のボ
ロン濃度は、電極１２，１２，…と接する部分で
は低く、一方、外部表面では高くしている。この
ため、電極１２，１２，…とコーテイング膜１
３，１３，…との密着性は良く、一方、表面硬度
は高いので、被保護物１２，１２，…を保護す
る。(d)最後に、各電極１２を切り出し、成形し、
ビデオデイスク再生針１４が製造される。ここ
で、成形された針基材１１ａは、ビデオデイスク
と接する三角状の接触部１１ｂと、これに垂直方
向にある短冊状電極１２を備えていて、そして、
電極１２の接触部側は、本発明によるコーテイン
グ膜１３ａで保護されている。(e)は、接触部１１
ｂ付近の拡大斜視図である。矢印は、再生針１４
の進行方向を示す。
（発明の効果）
アモルフアスシリコンカーバイド膜およびボロ
ン添加アモルフアスシリコンカーバイド膜は、コ
ーテイング膜として優れている。
ン添加アモルフアスシリコンカーバイド膜は、コ
ーテイング膜として優れている。
また、厚さ方向に硬度変化を持たせた本発明に
よるコーテイング用ボロン添加アモルフアスシリ
コンカーバイド膜は、表面硬度が高く、且つ、被
保護物との密着性に優れている。このため、被保
護物の寿命及び信頼性が向上る。
よるコーテイング用ボロン添加アモルフアスシリ
コンカーバイド膜は、表面硬度が高く、且つ、被
保護物との密着性に優れている。このため、被保
護物の寿命及び信頼性が向上る。
第１図は、ボロン添加アモルフアスシリコンカ
ーバイド膜の硬度のボロン濃度依存性を示すグラ
フである。第２図は、本発明によるコーテイング
膜の厚さ方向のボロン濃度変化（硬度変化に対
応）を示すグラフである。ここに、横軸は、被保
護層の界面からの距離を表わす。ａは、ボロン濃
度を連続的に変化させた場合、ｂは、ボロン濃度
を断続的に変化させた場合に対応する。第３図
は、本発明によるコーテイング膜の一実施例を示
す断面図である。第４図ａ−ｅは、本発明による
コーテイング膜を用いたダイアモンドヘツドの製
造過程を示す図である。 １……基板、２……被保護層、３……膜の厚さ
方向に硬度の異なるボロン添加アモルフアスシリ
コンカーバイド膜、１１……基板、１１ａ……針
基材、１２……被保護層、１３，１３ａ……膜の
厚さ方向に硬度の異なるボロン添加アモルフアス
シリコンカーバイド膜、１４……ビデオデイスク
再生針（ダイアモンドヘツド）。
ーバイド膜の硬度のボロン濃度依存性を示すグラ
フである。第２図は、本発明によるコーテイング
膜の厚さ方向のボロン濃度変化（硬度変化に対
応）を示すグラフである。ここに、横軸は、被保
護層の界面からの距離を表わす。ａは、ボロン濃
度を連続的に変化させた場合、ｂは、ボロン濃度
を断続的に変化させた場合に対応する。第３図
は、本発明によるコーテイング膜の一実施例を示
す断面図である。第４図ａ−ｅは、本発明による
コーテイング膜を用いたダイアモンドヘツドの製
造過程を示す図である。 １……基板、２……被保護層、３……膜の厚さ
方向に硬度の異なるボロン添加アモルフアスシリ
コンカーバイド膜、１１……基板、１１ａ……針
基材、１２……被保護層、１３，１３ａ……膜の
厚さ方向に硬度の異なるボロン添加アモルフアス
シリコンカーバイド膜、１４……ビデオデイスク
再生針（ダイアモンドヘツド）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ボロンを添加したアモルフアス・シリコン・
カーバイドからなるコーテイング膜であつて、 ボロンの濃度が膜の厚さ方向に変化しているこ
とを特徴とするコーテイング膜。 ２ 膜の表面付近では上記ボロン濃度が高く、膜
が被保護物と接する部分では、ボロン濃度が低い
（零の場合を含む。）ことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のコーテイング膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045103A JPS60189226A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | コ−テイング膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045103A JPS60189226A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | コ−テイング膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189226A JPS60189226A (ja) | 1985-09-26 |
| JPH0345896B2 true JPH0345896B2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=12709949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59045103A Granted JPS60189226A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | コ−テイング膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189226A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01283838A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| WO2016204208A1 (ja) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 株式会社村田製作所 | モジュールおよびその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52111379A (en) * | 1976-03-16 | 1977-09-19 | Toshiba Corp | Semi-conductor device |
| JPS5831755B2 (ja) * | 1979-11-05 | 1983-07-08 | 株式会社日立製作所 | 電気絶縁用基体 |
| JPS5840831A (ja) * | 1982-08-13 | 1983-03-09 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-03-08 JP JP59045103A patent/JPS60189226A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60189226A (ja) | 1985-09-26 |
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