JPH1060655A - 薄膜形成方法および装置 - Google Patents
薄膜形成方法および装置Info
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- JPH1060655A JPH1060655A JP23973396A JP23973396A JPH1060655A JP H1060655 A JPH1060655 A JP H1060655A JP 23973396 A JP23973396 A JP 23973396A JP 23973396 A JP23973396 A JP 23973396A JP H1060655 A JPH1060655 A JP H1060655A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、薄膜の膜中における水素含有量を制
御することにより、高密度で、カバレージが良く、クラ
ックが入りにくく、耐湿性を向上させた薄膜形成方法お
よび装置を提供することを目的としている。 【解決手段】本発明は、被覆基体を保持するホルダと、
スパッタ用ターゲットが載置された電極とを含む成膜室
と、前記電極に直流又は高周波電力を印加する手段と、
前記成膜室にガスを供給する手段と、前記成膜室から排
気する手段と、無端環状導波管を介してマイクロ波電力
を前記成膜室に供給する手段とを備え、前記成膜室にガ
スを導入し、前記無端環状導波管を介して導入されたマ
イクロ波電力によりプラズマを生成すると共にスパッタ
用ターゲット電極に印加し、前記薄膜の膜中にとりこま
れる水素含有量を制御して被覆基体上に薄膜を形成する
ことを特徴とするものである。
御することにより、高密度で、カバレージが良く、クラ
ックが入りにくく、耐湿性を向上させた薄膜形成方法お
よび装置を提供することを目的としている。 【解決手段】本発明は、被覆基体を保持するホルダと、
スパッタ用ターゲットが載置された電極とを含む成膜室
と、前記電極に直流又は高周波電力を印加する手段と、
前記成膜室にガスを供給する手段と、前記成膜室から排
気する手段と、無端環状導波管を介してマイクロ波電力
を前記成膜室に供給する手段とを備え、前記成膜室にガ
スを導入し、前記無端環状導波管を介して導入されたマ
イクロ波電力によりプラズマを生成すると共にスパッタ
用ターゲット電極に印加し、前記薄膜の膜中にとりこま
れる水素含有量を制御して被覆基体上に薄膜を形成する
ことを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、成膜室にガスを導
入してスパッタ用ターゲット電極に印加しプラズマを生
成して被覆基体上に薄膜を形成する薄膜形成方法および
装置に関する。
入してスパッタ用ターゲット電極に印加しプラズマを生
成して被覆基体上に薄膜を形成する薄膜形成方法および
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜形成方法の一例である直流スパッタ
法による基板上への成膜は例えば次のように行われる。
ここで直流スパッタ装置における構成を示す。図３は直
流スパッタ装置の断面図である。３０１は成膜室、３０
２は基体、３０３は基体３０２の支持体、３０４は排気
管、３０５はターゲット電極、３０６はマグネトロン磁
場を発生させる磁石、３０７はガス導入管、３０８は直
流電源である。成膜室３０１内を排気系（不図示）を介
して、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させる。次にガス導
入管３０７からガスを成膜室３０１内に導入し、成膜室
３０１内の圧力を所望の圧力に保つ。更に直流電源３０
８から電圧をターゲット電極３０５に印加しプラズマを
生成して、基体３０２の表面に堆積膜を形成する。
法による基板上への成膜は例えば次のように行われる。
ここで直流スパッタ装置における構成を示す。図３は直
流スパッタ装置の断面図である。３０１は成膜室、３０
２は基体、３０３は基体３０２の支持体、３０４は排気
管、３０５はターゲット電極、３０６はマグネトロン磁
場を発生させる磁石、３０７はガス導入管、３０８は直
流電源である。成膜室３０１内を排気系（不図示）を介
して、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させる。次にガス導
入管３０７からガスを成膜室３０１内に導入し、成膜室
３０１内の圧力を所望の圧力に保つ。更に直流電源３０
８から電圧をターゲット電極３０５に印加しプラズマを
生成して、基体３０２の表面に堆積膜を形成する。
【０００３】またマイクロ波ＣＶＤ法による基板への成
膜は例えば次のように行われる。ここでマイクロ波ＣＶ
Ｄ装置における構成を示す。図４はマイクロ波ＣＶＤ装
置の断面図である。４０１は成膜室、４０２は基体、４
０３は基体４０２の支持体、４０４は排気管、４０５は
第１のガス導入管、４０６は第２のガス導入管、４０７
は誘電体、４０８は導波管である。成膜室４０１内を排
気系（不図示）を介して、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧
させる。次にガス導入管４０５、４０６からガスを成膜
室４０１内に導入し、成膜室４０１内の圧力を所望の圧
力に保つ。更に導波管４０８よりマイクロ波を誘電体４
０７を介して成膜室４０１内に導入しプラズマを生成し
て、基体４０２の表面に堆積膜を形成する。
膜は例えば次のように行われる。ここでマイクロ波ＣＶ
Ｄ装置における構成を示す。図４はマイクロ波ＣＶＤ装
置の断面図である。４０１は成膜室、４０２は基体、４
０３は基体４０２の支持体、４０４は排気管、４０５は
第１のガス導入管、４０６は第２のガス導入管、４０７
は誘電体、４０８は導波管である。成膜室４０１内を排
気系（不図示）を介して、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧
させる。次にガス導入管４０５、４０６からガスを成膜
室４０１内に導入し、成膜室４０１内の圧力を所望の圧
力に保つ。更に導波管４０８よりマイクロ波を誘電体４
０７を介して成膜室４０１内に導入しプラズマを生成し
て、基体４０２の表面に堆積膜を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】しかしながら、上記従来
例でスパッタ法については、形成した膜の密度が低温で
も高密度でよいが、カバレージがあまり良くなく、膜が
もろくクラックも入ることがある。また、水素で終端し
ているダングリングボンドの割合が少なく耐湿性が問題
となる場合がある。一方ＣＶＤ法については、カバレー
ジが良く、膜に柔軟性がありクラックが入りにくく、水
素で終端されるのでダングリングボンドが少なく耐湿性
に優れるが、形成した膜が低温では水素混入のため低密
度という問題点がある。このように、従来のものにおい
ては、高密度にすることまたはカバレージが良好でクラ
ックを入りにくくすることの双方を満足させるという点
において問題があった。
例でスパッタ法については、形成した膜の密度が低温で
も高密度でよいが、カバレージがあまり良くなく、膜が
もろくクラックも入ることがある。また、水素で終端し
ているダングリングボンドの割合が少なく耐湿性が問題
となる場合がある。一方ＣＶＤ法については、カバレー
ジが良く、膜に柔軟性がありクラックが入りにくく、水
素で終端されるのでダングリングボンドが少なく耐湿性
に優れるが、形成した膜が低温では水素混入のため低密
度という問題点がある。このように、従来のものにおい
ては、高密度にすることまたはカバレージが良好でクラ
ックを入りにくくすることの双方を満足させるという点
において問題があった。
【０００５】そこで、本発明は、上記従来例のものにお
ける課題を解決し、薄膜の膜中における水素含有量を制
御することにより、高密度で、カバレージが良く、クラ
ックが入りにくく、耐湿性を向上させた薄膜形成方法お
よび装置を提供することを目的としている。
ける課題を解決し、薄膜の膜中における水素含有量を制
御することにより、高密度で、カバレージが良く、クラ
ックが入りにくく、耐湿性を向上させた薄膜形成方法お
よび装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、被覆基体を保持するホルダと、スパッタ用
ターゲットが載置された電極とを含む成膜室と、前記電
極に直流又は高周波電力を印加する手段と、前記成膜室
にガスを供給する手段と、前記成膜室から排気する手段
と、無端環状導波管を介してマイクロ波電力を前記成膜
室に供給する手段とを備え、前記成膜室にガスを導入
し、前記無端環状導波管を介して導入されたマイクロ波
電力によりプラズマを生成すると共にスパッタ用ターゲ
ット電極に印加し、前記薄膜の膜中にとりこまれる水素
含有量を制御して被覆基体上に薄膜を形成することを特
徴とする。そして、本発明の薄膜形成方法においては、
前記薄膜の膜中にとりこまれる水素含有量の制御を、ガ
ス流量／スパッタ電力を変化させることにより行うこと
ができる。また、本発明においては、前記導波管を、ス
ロット付き無端環状導波管により構成することができ
る。また、本発明においては、前記ガスを供給する手段
は、主にスパッタに寄与する第１のガスをターゲットの
近傍から導入する工程と、スパッタされた粒子と反応せ
ずかつプラズマにより単独では成膜しない第２のガスを
該無端環状導波管近傍から導入する工程と、プラズマに
より単独で成膜する第３のガスを該基体近傍から導入す
る工程とを含む構成を採ることができる。その際、前記
第１のガスとしてＡｒを用いること、また、前記第２の
ガスとしてＮ2乃至はＯ2を用いること、前記第３のガス
としてＳｉＨ4乃至は有機アルミニウムを用いることが
好ましい。また、本発明においては、前記ターゲットと
してＳｉまたはＡｌを用いることが好ましい。
決するため、被覆基体を保持するホルダと、スパッタ用
ターゲットが載置された電極とを含む成膜室と、前記電
極に直流又は高周波電力を印加する手段と、前記成膜室
にガスを供給する手段と、前記成膜室から排気する手段
と、無端環状導波管を介してマイクロ波電力を前記成膜
室に供給する手段とを備え、前記成膜室にガスを導入
し、前記無端環状導波管を介して導入されたマイクロ波
電力によりプラズマを生成すると共にスパッタ用ターゲ
ット電極に印加し、前記薄膜の膜中にとりこまれる水素
含有量を制御して被覆基体上に薄膜を形成することを特
徴とする。そして、本発明の薄膜形成方法においては、
前記薄膜の膜中にとりこまれる水素含有量の制御を、ガ
ス流量／スパッタ電力を変化させることにより行うこと
ができる。また、本発明においては、前記導波管を、ス
ロット付き無端環状導波管により構成することができ
る。また、本発明においては、前記ガスを供給する手段
は、主にスパッタに寄与する第１のガスをターゲットの
近傍から導入する工程と、スパッタされた粒子と反応せ
ずかつプラズマにより単独では成膜しない第２のガスを
該無端環状導波管近傍から導入する工程と、プラズマに
より単独で成膜する第３のガスを該基体近傍から導入す
る工程とを含む構成を採ることができる。その際、前記
第１のガスとしてＡｒを用いること、また、前記第２の
ガスとしてＮ2乃至はＯ2を用いること、前記第３のガス
としてＳｉＨ4乃至は有機アルミニウムを用いることが
好ましい。また、本発明においては、前記ターゲットと
してＳｉまたはＡｌを用いることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、上記したように無端環
状導波管を介して導入されたマイクロ波電力によりプラ
ズマを生成すると共にスパッタ用ターゲット電極に印加
し、前記薄膜の膜中にとりこまれる水素含有量を制御し
て被覆基体上に薄膜を形成するようにしたものである。
すなわち、平行平板のスパッタ装置に無端環状導波管に
マイクロ波電力を供給するマイクロ波ＣＶＤ装置を組み
合わせ、スパッタ法とＣＶＤ法を両立させることで水素
含有量を制御し、カバレージが良好で、クラックが入り
にくく、耐湿性を向上させ且つ密度の高い薄膜を形成す
るようにしたものである。
状導波管を介して導入されたマイクロ波電力によりプラ
ズマを生成すると共にスパッタ用ターゲット電極に印加
し、前記薄膜の膜中にとりこまれる水素含有量を制御し
て被覆基体上に薄膜を形成するようにしたものである。
すなわち、平行平板のスパッタ装置に無端環状導波管に
マイクロ波電力を供給するマイクロ波ＣＶＤ装置を組み
合わせ、スパッタ法とＣＶＤ法を両立させることで水素
含有量を制御し、カバレージが良好で、クラックが入り
にくく、耐湿性を向上させ且つ密度の高い薄膜を形成す
るようにしたものである。
【０００８】以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明
する。図１は本発明の薄膜形成方法に用いる薄膜形成装
置の断面図である。１０１は成膜室、１０２は被覆基
体、１０３は被覆基体１０２の支持体、１０４は排気
管、１０５はターゲット電極、１０６は第１のガス導入
管、１０７は第２のガス導入管、１０８は第３のガス導
入管、１０９は直流電源、１１０は誘電体、１１１は導
波管である。
する。図１は本発明の薄膜形成方法に用いる薄膜形成装
置の断面図である。１０１は成膜室、１０２は被覆基
体、１０３は被覆基体１０２の支持体、１０４は排気
管、１０５はターゲット電極、１０６は第１のガス導入
管、１０７は第２のガス導入管、１０８は第３のガス導
入管、１０９は直流電源、１１０は誘電体、１１１は導
波管である。
【０００９】ガス導入の構成については第１のガス導入
管１０６と第２のガス導入管１０７と第３のガス導入管
１０８の３つからなる。第１のガス導入管１０６からは
主にスパッタに寄与するガス（スパッタ用ガス）をター
ゲット近傍から導入している。第２のガス導入管１０７
からはリアクティブスパッタを行う場合にターゲットか
らスパッタされた粒子と反応するガス（反応性ガス）で
且つＣＶＤを行う場合にプラズマにより単独では成膜し
ないガス（プラズマ発生用ガス）を無端環状導波管に沿
って導入している。しかもマイクロ波の導入に影響がな
いように導入管の材料として誘電体を用いている。第３
のガス導入管１０８からはプラズマにより単独で成膜す
るガス（成膜用ガス）を基体１０２近傍から導入してい
る。
管１０６と第２のガス導入管１０７と第３のガス導入管
１０８の３つからなる。第１のガス導入管１０６からは
主にスパッタに寄与するガス（スパッタ用ガス）をター
ゲット近傍から導入している。第２のガス導入管１０７
からはリアクティブスパッタを行う場合にターゲットか
らスパッタされた粒子と反応するガス（反応性ガス）で
且つＣＶＤを行う場合にプラズマにより単独では成膜し
ないガス（プラズマ発生用ガス）を無端環状導波管に沿
って導入している。しかもマイクロ波の導入に影響がな
いように導入管の材料として誘電体を用いている。第３
のガス導入管１０８からはプラズマにより単独で成膜す
るガス（成膜用ガス）を基体１０２近傍から導入してい
る。
【００１０】成膜室１０１内を排気系（不図示）を介し
て、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させる。次にガス導入
管１０６、１０７、１０８からガスを成膜室１０１内に
導入し、成膜室１０１内の圧力を所望の圧力に保つ。次
に導波管１１１よりマイクロ波を誘電体１１０を介して
成膜室１０１内に導入しプラズマを生成する。更に直流
電源１０９よりターゲット電極１０５に電圧を印加し、
基体１０２の表面に膜を形成する。本発明の薄膜形成方
法を用いて、使用するガスとターゲットを適宜選択する
ことにより窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化アル
ミニウム膜他、各種の堆積膜を形成することが可能であ
る。
て、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させる。次にガス導入
管１０６、１０７、１０８からガスを成膜室１０１内に
導入し、成膜室１０１内の圧力を所望の圧力に保つ。次
に導波管１１１よりマイクロ波を誘電体１１０を介して
成膜室１０１内に導入しプラズマを生成する。更に直流
電源１０９よりターゲット電極１０５に電圧を印加し、
基体１０２の表面に膜を形成する。本発明の薄膜形成方
法を用いて、使用するガスとターゲットを適宜選択する
ことにより窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化アル
ミニウム膜他、各種の堆積膜を形成することが可能であ
る。
【００１１】さて、ここで水素含有量とＳｉＨ4流量／
スパッタ電圧の関係を図５に示す。縦軸に水素含有量
（単位：ｃｍ-3）を取り、横軸にＳｉＨ4流量とスパッ
タ電圧の比（単位：ｓｃｃｍ／Ｖ）を取り成膜温度が室
温の場合と３００℃の場合で２通りを表した。そのいず
れの場合でもＳｉＨ4流量／スパッタ電圧の比が大きく
なるほど水素含有量は多い傾向にある。成膜温度が室温
の場合に比べて３００℃の場合の方が全体的に水素含有
量が少ない。
スパッタ電圧の関係を図５に示す。縦軸に水素含有量
（単位：ｃｍ-3）を取り、横軸にＳｉＨ4流量とスパッ
タ電圧の比（単位：ｓｃｃｍ／Ｖ）を取り成膜温度が室
温の場合と３００℃の場合で２通りを表した。そのいず
れの場合でもＳｉＨ4流量／スパッタ電圧の比が大きく
なるほど水素含有量は多い傾向にある。成膜温度が室温
の場合に比べて３００℃の場合の方が全体的に水素含有
量が少ない。
【００１２】スパッタ用ガス（主にスパッタに寄与する
ガス）導入管を介して導入するガスとしてはＨ2、Ｈ
ｅ、Ｎｅ、Ａｒ等が挙げられる。また窒化シリコン、酸
化シリコン等のＳｉ化合物系薄膜を形成する場合の反応
性ガス導入管を介して導入するガスとしてはＮ2、Ｏ2、
Ｈ2などが挙げられる。
ガス）導入管を介して導入するガスとしてはＨ2、Ｈ
ｅ、Ｎｅ、Ａｒ等が挙げられる。また窒化シリコン、酸
化シリコン等のＳｉ化合物系薄膜を形成する場合の反応
性ガス導入管を介して導入するガスとしてはＮ2、Ｏ2、
Ｈ2などが挙げられる。
【００１３】本発明の薄膜形成装置を用いて成膜する基
体は導電性のものであっても、電気絶縁性のものであっ
ても、半導体であってもよい。
体は導電性のものであっても、電気絶縁性のものであっ
ても、半導体であってもよい。
【００１４】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。 ［実施例１］本発明の実施例１は、本発明の薄膜形成方
法を光磁気ディスク用窒化シリコン膜形成に応用したも
のである。本実施例を図１を用いて説明する。同図はそ
の薄膜形成装置の断面図である。基体１０２としては、
ポリカーボネート（ＰＣ）基板［φ３．５インチ、耐熱
温度６０℃］を使用し、ターゲット電極１０５としては
Ｓｉを使用した。まず基体１０２を基板の支持体１０３
に設置し、成膜室１０１内を排気系（不図示）を介し
て、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させた。第１のガス導
入管１０６からＡｒを２００ｓｃｃｍの流量で成膜室１
０１内に導入し、第２のガス導入管１０７からＮ2を２
０ｓｃｃｍの流量で成膜室１０１内に導入し、第３のガ
ス導入管１０８からＳｉＨ4を５０ｓｃｃｍの流量で成
膜室１０１に導入し、成膜室１０１内の圧力を５ｍＴｏ
ｒｒの圧力に保持した。次に、２．４５ＧＨｚのマイク
ロ波電源（不図示）より発振した３ｋＷの電力をスロッ
ト付環状導波管１１１から誘電体１１０を介して成膜室
１０１に導入しプラズマを発生させた。更に直流電源１
０９よりターゲット電極１０５に２５０Ｖの電圧を印加
し、成膜を開始させ基体１０２の表面に膜を形成した。
水素含有量は１．５×１０21ｃｍ-3以下で、クラックも
なく、カバレージの良い、耐湿性の向上した膜密度２．
８ｇ／ｃｃの緻密な膜が形成された。
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。 ［実施例１］本発明の実施例１は、本発明の薄膜形成方
法を光磁気ディスク用窒化シリコン膜形成に応用したも
のである。本実施例を図１を用いて説明する。同図はそ
の薄膜形成装置の断面図である。基体１０２としては、
ポリカーボネート（ＰＣ）基板［φ３．５インチ、耐熱
温度６０℃］を使用し、ターゲット電極１０５としては
Ｓｉを使用した。まず基体１０２を基板の支持体１０３
に設置し、成膜室１０１内を排気系（不図示）を介し
て、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させた。第１のガス導
入管１０６からＡｒを２００ｓｃｃｍの流量で成膜室１
０１内に導入し、第２のガス導入管１０７からＮ2を２
０ｓｃｃｍの流量で成膜室１０１内に導入し、第３のガ
ス導入管１０８からＳｉＨ4を５０ｓｃｃｍの流量で成
膜室１０１に導入し、成膜室１０１内の圧力を５ｍＴｏ
ｒｒの圧力に保持した。次に、２．４５ＧＨｚのマイク
ロ波電源（不図示）より発振した３ｋＷの電力をスロッ
ト付環状導波管１１１から誘電体１１０を介して成膜室
１０１に導入しプラズマを発生させた。更に直流電源１
０９よりターゲット電極１０５に２５０Ｖの電圧を印加
し、成膜を開始させ基体１０２の表面に膜を形成した。
水素含有量は１．５×１０21ｃｍ-3以下で、クラックも
なく、カバレージの良い、耐湿性の向上した膜密度２．
８ｇ／ｃｃの緻密な膜が形成された。
【００１５】［実施例２］本発明の実施例２は、本発明
の薄膜形成方法を液晶表示用基板の酸化シリコン膜形成
に応用したものである。本実施例も、また、図１を用い
て説明する。基体１０２としては、電極（ＩＴＯ膜やＡ
ｌ膜など）が形成してあるガラス基板を使用し、ターゲ
ット電極１０５としてはＳｉを使用した。まず基体１０
２を基板の支持体１０３に設置し、成膜室１０１内を排
気系（不図示）を介して、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧
させた。第１のガス導入管１０６からＡｒを２００ｓｃ
ｃｍの流量で成膜室１０１内に導入し、第２のガス導入
管１０７からＯ2を２０ｓｃｃｍの流量で成膜室１０１
内に導入し、第３のガス導入管１０８からＳｉＨ4を１
００ｓｃｃｍの流量で成膜室１０１に導入し、成膜室１
０１内の圧力を５ｍＴｏｒｒの圧力に保持した。次に、
２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源（不図示）より発振し
た３ｋＷの電力をスロット付環状導波管１１１から誘電
体１１０を介して成膜室１０１に導入しプラズマを発生
させた。更に直流電源１０９よりターゲット電極１０５
に１００Ｖの電圧を印加し、成膜を開始させ基体１０２
の表面に膜を形成した。水素含有量は７．５×１０21ｃ
ｍ-3で、クラックもなく、カバレージの良い、耐湿性の
向上した膜密度３．０ｇ／ｃｃの緻密な膜が形成され
た。
の薄膜形成方法を液晶表示用基板の酸化シリコン膜形成
に応用したものである。本実施例も、また、図１を用い
て説明する。基体１０２としては、電極（ＩＴＯ膜やＡ
ｌ膜など）が形成してあるガラス基板を使用し、ターゲ
ット電極１０５としてはＳｉを使用した。まず基体１０
２を基板の支持体１０３に設置し、成膜室１０１内を排
気系（不図示）を介して、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧
させた。第１のガス導入管１０６からＡｒを２００ｓｃ
ｃｍの流量で成膜室１０１内に導入し、第２のガス導入
管１０７からＯ2を２０ｓｃｃｍの流量で成膜室１０１
内に導入し、第３のガス導入管１０８からＳｉＨ4を１
００ｓｃｃｍの流量で成膜室１０１に導入し、成膜室１
０１内の圧力を５ｍＴｏｒｒの圧力に保持した。次に、
２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源（不図示）より発振し
た３ｋＷの電力をスロット付環状導波管１１１から誘電
体１１０を介して成膜室１０１に導入しプラズマを発生
させた。更に直流電源１０９よりターゲット電極１０５
に１００Ｖの電圧を印加し、成膜を開始させ基体１０２
の表面に膜を形成した。水素含有量は７．５×１０21ｃ
ｍ-3で、クラックもなく、カバレージの良い、耐湿性の
向上した膜密度３．０ｇ／ｃｃの緻密な膜が形成され
た。
【００１６】［実施例３］本発明の実施例３は、本発明
の薄膜形成方法を液晶表示用基板の酸化アルミニウム膜
形成に応用したものである。本実施例を図２を用いて説
明する。同図は薄膜形成装置の断面図である。２１２は
支持体への高周波電力供給手段である。基体２０２とし
ては、プラスチックを使用し、ターゲット電極２０５と
してはＡｌを使用した。まず基体１０２を基板の支持体
２０３に設置し、成膜室２０１内を排気系（不図示）を
介して、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させた。第１のガ
ス導入管２０６からＡｒを１８０ｓｃｃｍの流量で成膜
室２０１内に導入し、第２のガス導入管２０７からＯ2
を３０ｓｃｃｍの流量で成膜室２０１内に導入し、第３
のガス導入管２０８からＴＭＡｌ（トリメチルアルミニ
ウム）を５０ｓｃｃｍの流量で成膜室２０１に導入し、
成膜室２０１内の圧力を５ｍＴｏｒｒの圧力に保持し
た。次に、２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源（不図示）
より発振した３ｋＷの電力をスロット付環状導波管２１
１から誘電体２１０を介して成膜室２０１に導入しプラ
ズマを発生させた。同時に基体２０２の支持体２０３に
ＲＦ電源２１２より高周波を印加した。更に直流電源２
０９よりターゲット電極２０５に１２５Ｖの電圧を印加
し、成膜を開始させ基体２０２の表面に膜を形成した。
水素含有量は３．０×１０21ｃｍ-3で、クラックもな
く、カバレージの良い、耐湿性の向上した膜密度４．０
ｇ／ｃｃの緻密な膜が形成された。
の薄膜形成方法を液晶表示用基板の酸化アルミニウム膜
形成に応用したものである。本実施例を図２を用いて説
明する。同図は薄膜形成装置の断面図である。２１２は
支持体への高周波電力供給手段である。基体２０２とし
ては、プラスチックを使用し、ターゲット電極２０５と
してはＡｌを使用した。まず基体１０２を基板の支持体
２０３に設置し、成膜室２０１内を排気系（不図示）を
介して、１０-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させた。第１のガ
ス導入管２０６からＡｒを１８０ｓｃｃｍの流量で成膜
室２０１内に導入し、第２のガス導入管２０７からＯ2
を３０ｓｃｃｍの流量で成膜室２０１内に導入し、第３
のガス導入管２０８からＴＭＡｌ（トリメチルアルミニ
ウム）を５０ｓｃｃｍの流量で成膜室２０１に導入し、
成膜室２０１内の圧力を５ｍＴｏｒｒの圧力に保持し
た。次に、２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源（不図示）
より発振した３ｋＷの電力をスロット付環状導波管２１
１から誘電体２１０を介して成膜室２０１に導入しプラ
ズマを発生させた。同時に基体２０２の支持体２０３に
ＲＦ電源２１２より高周波を印加した。更に直流電源２
０９よりターゲット電極２０５に１２５Ｖの電圧を印加
し、成膜を開始させ基体２０２の表面に膜を形成した。
水素含有量は３．０×１０21ｃｍ-3で、クラックもな
く、カバレージの良い、耐湿性の向上した膜密度４．０
ｇ／ｃｃの緻密な膜が形成された。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上のように無端環状導波管
を介して導入されたマイクロ波電力によりプラズマを生
成すると共にスパッタ用ターゲット電極に印加し、前記
薄膜の膜中にとりこまれる水素含有量を制御して被覆基
体上に薄膜を形成するようにしたものであるから、スパ
ッタ法とＣＶＤ法を両立させることが可能となり、それ
により膜中の水素含有量を制御することによって、カバ
レージが良好で、クラックが入りにくく、耐湿性の向上
した膜密度の高い薄膜を形成することができる。
を介して導入されたマイクロ波電力によりプラズマを生
成すると共にスパッタ用ターゲット電極に印加し、前記
薄膜の膜中にとりこまれる水素含有量を制御して被覆基
体上に薄膜を形成するようにしたものであるから、スパ
ッタ法とＣＶＤ法を両立させることが可能となり、それ
により膜中の水素含有量を制御することによって、カバ
レージが良好で、クラックが入りにくく、耐湿性の向上
した膜密度の高い薄膜を形成することができる。
【図１】本発明の実施例１、実施例２に係わる薄膜形成
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図２】本発明の実施例３に係わる薄膜形成装置の断面
図である。
図である。
【図３】従来例に係わる薄膜形成装置の断面図である。
【図４】従来例に係わる薄膜形成装置の断面図である。
【図５】水素含有量とＳｉＨ4流量／スパッタ電圧の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
１０１：成膜室 １０２：基体 １０３：基体の支持体 １０４：排気管 １０５：ターゲット電極 １０６：第１のガス導入管 １０７：第２のガス導入管 １０８：第３のガス導入管 １０９：直流電源 １１０：誘電体 １１１：導波管 ２０１：成膜室 ２０２：基体 ２０３：基体の支持体 ２０４：排気管 ２０５：ターゲット電極 ２０６：第１のガス導入管 ２０７：第２のガス導入管 ２０８：第３のガス導入管 ２０９：直流電源 ２１０：誘電体 ２１１：導波管 ２１２：ＲＦ電源 ３０１：成膜室 ３０２：基体 ３０３：基体の支持体 ３０４：排気管 ３０５：ターゲット電極 ３０６：マグネトロン磁場を発生させる磁石 ３０７：ガス導入管 ３０８：直流電源 ４０１：成膜室 ４０２：基体 ４０３：基体４０２の支持体 ４０４：排気管 ４０５：第１のガス導入管 ４０６：第２のガス導入管 ４０７：誘電体 ４０８：導波管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｄ
Claims (16)
- 【請求項１】被覆基体を保持するホルダと、スパッタ用
ターゲットが載置された電極とを含む成膜室と、前記電
極に直流又は高周波電力を印加する手段と、前記成膜室
にガスを供給する手段と、前記成膜室から排気する手段
と、無端環状導波管を介してマイクロ波電力を前記成膜
室に供給する手段とを備え、前記成膜室にガスを導入
し、前記無端環状導波管を介して導入されたマイクロ波
電力によりプラズマを生成すると共にスパッタ用ターゲ
ット電極に印加し、前記薄膜の膜中にとりこまれる水素
含有量を制御して被覆基体上に薄膜を形成することを特
徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項２】前記薄膜の膜中にとりこまれる水素含有量
の制御が、ガス流量／スパッタ電力を変化させることに
より行われることを特徴とする請求項１に記載の薄膜形
成方法。 - 【請求項３】前記導波管が、スロット付き無端環状導波
管であることを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の薄膜形成方法。 - 【請求項４】前記ガスを供給する手段は、主にスパッタ
に寄与する第１のガスをターゲットの近傍から導入する
工程と、スパッタされた粒子と反応せずかつプラズマに
より単独では成膜しない第２のガスを該無端環状導波管
近傍から導入する工程と、プラズマにより単独で成膜す
る第３のガスを該基体近傍から導入する工程とを含むこ
とを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記
載の薄膜形成方法。 - 【請求項５】前記第１のガスとしてＡｒを用いることを
特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の
薄膜形成方法。 - 【請求項６】前記第２のガスとしてＮ2を用いることを
特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の
薄膜形成方法。 - 【請求項７】前記第２のガスとしてＯ2を用いることを
特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の
薄膜形成方法。 - 【請求項８】前記第３のガスとしてＳｉＨ4を用いるこ
とを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記
載の薄膜形成方法。 - 【請求項９】前記該第３のガスとして有機アルミニウム
を用いることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれ
か１項に記載の薄膜形成方法。 - 【請求項１０】前記ホルダに直流又は高周波バイアスを
印加することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれ
か１項に記載の薄膜形成方法。 - 【請求項１１】前記ターゲットとしてＳｉを用いること
を特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記
載の薄膜形成方法。 - 【請求項１２】前記ターゲットとしてＡｌを用いること
を特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記
載の薄膜形成方法。 - 【請求項１３】被覆基体を保持するホルダと、スパッタ
用ターゲットが載置された電極とを含む成膜室と、前記
電極に直流又は高周波電力を印加する手段と、前記成膜
室にガスを供給する手段と、前記成膜室から排気する手
段と、スロット付き無端環状導波管を介してマイクロ波
電力を前記成膜室に供給する手段とからなる薄膜形成装
置。 - 【請求項１４】前記ガスを供給する手段は、主にスパッ
タに寄与する第１のガスをターゲットの近傍から導入す
る工程と、スパッタされた粒子と反応せずかつプラズマ
により単独では成膜しない第２のガスを該無端環状導波
管近傍から導入する工程と、プラズマにより単独で成膜
する第３のガスを該基体近傍から導入する工程とを含む
ことを特徴とする請求項１３に記載の薄膜形成装置。 - 【請求項１５】前記ターゲット電極が、Ｓｉで形成され
ていることを特徴とする請求項１３または請求項１４に
記載の薄膜形成装置。 - 【請求項１６】前記ターゲット電極が、Ａｌで形成され
ていることを特徴とする請求項１３または請求項１４に
記載の薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23973396A JPH1060655A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 薄膜形成方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23973396A JPH1060655A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 薄膜形成方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1060655A true JPH1060655A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=17049128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23973396A Pending JPH1060655A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 薄膜形成方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1060655A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040010898A (ko) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 대기압 마이크로 웨이브 플라즈마 방전시스템의 점화장치 |
| JP2013239749A (ja) * | 2000-03-13 | 2013-11-28 | Foundation For Advancement Of International Science | 窒化膜のスパッタリング方法、ゲート絶縁膜の形成方法 |
| JP2015515744A (ja) * | 2012-03-09 | 2015-05-28 | エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッドＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | ディスプレイ・デバイスのためのバリア材料 |
-
1996
- 1996-08-22 JP JP23973396A patent/JPH1060655A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013239749A (ja) * | 2000-03-13 | 2013-11-28 | Foundation For Advancement Of International Science | 窒化膜のスパッタリング方法、ゲート絶縁膜の形成方法 |
| KR20040010898A (ko) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 대기압 마이크로 웨이브 플라즈마 방전시스템의 점화장치 |
| JP2015515744A (ja) * | 2012-03-09 | 2015-05-28 | エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッドＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | ディスプレイ・デバイスのためのバリア材料 |
| JP2017022385A (ja) * | 2012-03-09 | 2017-01-26 | エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッドＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | ディスプレイ・デバイスのためのバリア材料 |
| JP2017195376A (ja) * | 2012-03-09 | 2017-10-26 | バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー | ディスプレイ・デバイスのためのバリア材料 |
| US10319862B2 (en) | 2012-03-09 | 2019-06-11 | Versum Materials Us, Llc | Barrier materials for display devices |
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