JPH0448068A

JPH0448068A - 有機高分子薄膜の形成法

Info

Publication number: JPH0448068A
Application number: JP15769590A
Authority: JP
Inventors: Toshio Suzuki; 俊雄鈴木; Toshinori Nozawa; 野沢　敏矩
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1992-02-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は、エレクトロニクス分野および光エレクトロニ
クス分野に使用する低誘電率・低屈折率・耐薬品性の良
い誘電体薄膜、パッシベーション薄膜等に用いる有機高
分子薄膜の形成方法に関するものである。

［従来の技術］テフロン系フッ素樹脂は、耐熱性・耐薬品性や電気的性
質等に優れた特性を持っている。しがし、テフロンは融
点である３２７℃以上に加熱すると透明なゲル状態とな
るが、はとんど流動しないので、成形加工性に難点があ
り、また、薄膜化形成も困難であることが知られている
。

テフロン系フッ素樹脂の中でも非品性フッ素樹脂（テフ
ロン：日経ニューマテリアル、８−７．１７頁（１９８
９年）に述べられている）は、ガラス転移温度よし月０
０℃程度高い３５０〜４００℃の高温で溶融し、そのと
きの粘度は１０゛〜ｌＯ°ポイズとテフロン系フッ素樹
脂の中では最も粘度の低い性質を示す熱可塑性樹脂であ
るので、成形加工するには高温・加圧形のプレス成形法
によって加工可能である。また、非品性フッ素樹脂は特
殊なフッ素系溶剤にのみ限られた量だけ溶解させること
ができるので、非品性フッ素樹脂薄膜の形成には、溶解
樹脂をスピンコーティング法やスプレィ法等で塗布して
から乾燥させて形成している。

［発明が解決しようとする課順］以上述べたように、テフロン系フッ素樹脂の中でも最も
加工し易い非品性フッ素樹脂においても、高温で粘度が
高い−ので高温プレス加工法によって成形加工する。従
って、テフロン系非晶性フッ素樹脂の薄膜を基板の表面
に形成させるには基板が高い温度や高い圧力を受け、基
板の変質・破損が生じ、かつ薄膜形成が不可能である。

一方、特殊な溶剤の樹脂溶液によるスピンコーティング
法・スプレィ法等により薄膜化形成する場合においても
、樹脂膜に不純物・気泡が入ったり、膜厚が薄くできな
い、膜厚が不均一である、さらに基板との密着性が悪い
等の問題点があった。

［課題を解決するための手段］本発明は上記問題点を解決するため、スパッタを用いた
デポジション法によって、テフロン系非晶性フッ素樹脂
の薄膜形成を行うものである。すなわち、本発明は、テ
フロン系非晶性フッ素樹脂薄膜の形成法において、形成
加工した上記樹脂をターゲットに用い、スパッタ法によ
り上記ターゲットと対向させた基板に上記樹脂薄膜を堆
積させるものである。

［作用］本発明は、スパッタ法を使用し、スピンコーティング法
・スプレィ法を使用する場合の問題点であった形成する
薄膜中の不純物・気泡や膜厚の不均一等を除去するとと
もに、低い加工温度により薄膜が形成できるため、耐熱
性の悪い基板や圧力に弱い基板上にもテフロン系非晶性
フッ素樹脂を再現性よく形成することができる。また、
ターゲット材料表面をスパッタさせる不活性ガスイオン
照射の条件を制御することにより、ターゲット材料表面
からスパッタされるテフロン系非晶性フッ素樹脂スパッ
タ物の飛び出し量や飛び出しエネルギーを制御できるの
で、基板に堆積させるテフロン系非晶性フッ素樹脂薄膜
の膜厚を厳密に制御でき、さらに、基板との密着性も良
くすることができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の薄膜形成法に用いるイオンビームに
よるスパッタ装置の構成例を示す図である。図中、１は
テフロン系非晶性フッ素樹脂ターゲット材料、２は水冷
式のターゲットホルダー３は基板ホルダー、４は薄膜を
形成すべき基板、５はテフロン系非晶性フ・ン素樹脂の
堆積薄膜、６は真空槽、７はイオンビーム発生室、８は
不活性ガス導入口、９は不活性ガスイオン、１０はテフ
ロン系非晶性フッ素樹脂のスパッタ物、１１は真空排気
装置、１２は不活性ガススパッタ雰囲気を示す。真空槽
中６に薄膜化するテフロン系非晶性フッ素樹脂のターゲ
ット材料ｌを置き、このターゲット材料ｌに不活性ガス
のイオン９を照射させる。このとき、不活性ガスイオン
９によってターゲット材料ｌの表面をスパッタさせ、そ
のスパッタ物を不活性ガス雰囲気１２の減圧力の空間に
放射させる。すると、この放射されたスパッタ物の多く
は、スパッタ物１０の方向に飛ばされる。そこで、テフ
ロン系非晶性フッ素樹脂のスパッタ物１０を堆積させる
基板４をこの位置に配置して基板４上にテフロン系非晶
性フッ素樹脂薄膜５を堆積させる。

以上の構成と原理に基づいた具体的な実施例について述
べる。まず、排気装置１１により真空槽６内全体を≦Ｉ
　Ｘ　１０−”　Ｔ　ｏｒｒに排気して、真空槽６の内
部を一定の状態に保持したのち、アルゴン（Ａｒ）ガス
を≦５　Ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒとなるように不活性ガ
ス導入口８からイオン発生室７を通して導入する。この
ガス雰囲気と圧力の状態で、イオン発生室（イオンビー
ム銃）７から取り出したＡｒ”イオン９をテフロン系非
晶性フッ素樹脂ターゲット材料１の表面に向けて照射す
る。このときターゲット材料１はイオン９の照射により
発熱するので、ターゲット材料１は水冷式のホルダー２
に固定して冷却される。不活性ガスイオン９のビームに
よってテフロン系フッ素樹脂ターゲット材料１の表面が
スパッタされ、そのスパッタ物が減圧力空間１２に放射
される。そして、この放射されたスパッタ物の多くは、
スパッタ物１ｏの方向に進むことになるので、その方向
に対向するように基板４を配置して、基板４にテフロン
系非晶性フッ素樹脂薄膜５を堆積させた。また、基板４
への薄膜の堆積は面内の膜厚の均一性をよりよくするた
めに、基板ホルダー３を回転させて基板４を自転させな
がら堆積させた。その結果、膜厚の面内バラツキは±５
％以下の均一性の良い薄膜が形成できた。

また、スパッタ時の飛び出しエネルギー等を大きくさせ
ることにより、基板に対する密着性の良いテフロン系フ
ッ素樹脂薄膜が得られた。

また、イオンによるデポジション法なので１００℃以下
の低い加工温度で薄膜が形成できた。

第２図は、薄膜の堆積時間と膜厚との関係を示す図であ
る。堆積時間とともに膜厚が増加しており、テフロン系
非晶性フッ素樹脂の薄膜化が可能であることがわかる。

また、このときの堆積速度は約３０ｎｍ／分と速いこと
も図かられかる。

以上本発明を上記実施例に基づいて具体的に説明したが
、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は勿論である。例えば、本発明は、上記実施例における
ようなイオンビームスパッタ法に限定されるものではな
く、高周波（ＲＦ）プラズマスパッタ等の他のスパッタ
方法を用いることができる。

［発明の効果１以上説明したように、本発明によれば、薄膜化の困難な
テフロン系フッ素樹脂を薄膜化することが可能で、その
得られる薄膜は膜厚が均一で、かつ、膜厚を厳密に制御
することができる。また、清浄度の高い雰囲気で薄膜化
形成が可能なので不純物の混入が少ない。さらに、１０
０℃以下の低い加工温度で薄膜形成が可能であるので、
高品質のテフロン系非晶性フッ素樹脂の有機高分子薄膜
を形成することができ、高性能な光デバイスや電子デバ
イスの実現を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の薄膜の形成法に用いるイオンビーム
スパッタ装置の構成例を示す図１、第２図は、本実施例
により薄膜を形成した場合の堆積時間に対する堆積膜厚
の関係を示す図である。１・・・テフロン系非晶性フッ素樹脂ターゲット材料２・・・水冷式のターゲットホルダー３・・・基板ホルダー・・基板テフロン系フッ素樹脂の堆積源Ｈり・・・真空槽・イオンビーム発生室不活性カス導入口・・不活性ガスイオンの照射方向・・テフロン系非晶性フッ素樹脂のスパッタ物真空排気
装置不活性ガススパッタ雰囲気特許出願人　日本電信電話株式会社代理人弁理士　　中　村　純之助第１図

Claims

【特許請求の範囲】

１、テフロン系非晶性フッ素樹脂薄膜の形成法において
、形成加工した上記樹脂をターゲットに用い、スパッタ
法により上記ターゲットと対向させた基板に上記樹脂薄
膜を堆積させることを特徴とする有機高分子薄膜の形成
法。