CN106367729A - 等离子体化学气相沉积装置以及成膜方法 - Google Patents

等离子体化学气相沉积装置以及成膜方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种能够在立体形状的基材的侧面使膜均匀性良好地成膜的等离子体CVD装置。为此,本发明的一方式是一种等离子体CVD装置,其具备:腔室(11);提供高频输出的高频电源(6);配置在所述腔室内,与所述高频电源电连接,并在表面具有用于配置基材(12)的凸部(14a)的第1电极(14);和向所述腔室内导入原料气体的气体导入口(20)。

Description

等离子体化学气相沉积装置以及成膜方法
技术领域
本发明涉及等离子体化学气相沉积即CVD(chemical vapor deposition)装置以及成膜方法。
背景技术
图12是示意性地表示现有的等离子体CVD装置的剖面图。
该等离子体CVD装置具有腔室1,在该腔室1内配置了配置立体形状的基材2的电极3。该电极3经由匹配器(未图示)与50~500kHz的高频电源(RF电源)4连接,电极3作为RF电极而发挥作用。该高频电源4经由匹配器以及电极3对基材2施加高频。即,该等离子体CVD装置通过高频电源4,将50~500kHz的高频电流经由匹配器提供给电极3,使得在立体形状的基材2的上方以及周围产生气体的等离子体。另外,腔室1与接地电位连接。
在电极3的周围配置有加热器5。在腔室1设置有导入原料气体的气体导入口10。该气体导入口10与向腔室1内导入原料气体的气体导入路径(未图示)相连。气体导入路径具有气体配管(未图示)。此外,在腔室1连接了对其内部进行真空排气的真空泵13(例如参照专利文献1)。
即使想要使用上述现有的等离子体CVD装置使DLC(Diamond Like Carbon,类金刚石碳)膜均匀地成膜于立体形状的基材,在基材的侧面使DLC膜均匀地成膜也是很困难的。
此外,作为使用上述现有的等离子体CVD装置使高硬度的DLC膜成膜于基材的方法之一,存在提高高频电源4的输出的方法。但是,若提高高频电源4的输出,则电力变得容易集中于电导不同的部分。结果,变得容易发生异常放电,因此使高硬度的DLC膜成膜变得困难。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2008-38217号公报
发明内容
本发明的一方式的课题在于,提供一种能够在立体形状的基材的侧面使膜均匀性良好地成膜的等离子体CVD装置或成膜方法。
此外,本发明的一方式的课题在于,提供一种能够在抑制异常放电的同时使高硬度的膜成膜的等离子体CVD装置或成膜方法。
以下,说明本发明的各种方式。
[1]一种等离子体CVD装置,其特征在于具备:
腔室;
高频电源,其提供高频输出;
第1电极,其配置在所述腔室内,与所述高频电源电连接,并在表面具有用于配置基材的凸部;和
气体导入口,其向所述腔室内导入原料气体。
根据上述的等离子体CVD装置,通过在凸部上配置基材,由高频电源向第1电极提供高频输出,从而能够产生原料气体的等离子体而使膜成膜于基材。
[2]在上述[1]中,等离子体CVD装置的特征在于,具有:
第2电极,其配置在所述腔室内,与所述高频电源电连接,并与所述第1电极对置;和
控制部,其进行控制,使得向所述第1电极以及所述第2电极提供所述高频输出。
根据上述的等离子体CVD装置,通过在凸部上配置基材,由高频电源向第1电极以及第2电极提供高频输出,从而能够在所述第1电极与所述第2电极之间产生原料气体的等离子体而使膜成膜于所述基材。
[3]在上述[2]中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述第1电极以及所述第2电极各自的外径为50mm以上且1000mm以下,
所述第1电极与所述第2电极之间的距离为10mm以上且500mm以下。
[4]在上述[1]~[3]的任意一项中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述高频电源是提供50~500kHz的高频输出的电源。
[5]在上述[1]~[4]的任意一项中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述凸部的外径为所述基材的外径以下。
[6]在上述[1]~[5]的任意一项中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述原料气体是DLC膜、碳化硅膜以及氧化硅膜中的任意一者的成膜用气体。
[7]在上述[6]中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述DLC膜的成膜用气体包含含有6个以上的C原子的烃系化合物。
[8]在上述[6]中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述碳化硅膜的成膜用气体包含含有2个以上的Si原子的硅化合物。
[9]在上述[7]中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述DLC膜的成膜用气体包含甲苯。
[10]在上述[8]中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述碳化硅膜的成膜用气体包含HMDS。
[11]在上述[1]~[10]的任意一项中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述等离子体CVD装置具有对所述腔室内进行真空排气的真空排气机构。
根据上述的等离子体CVD装置,通过真空排气机构对腔室内进行真空排气,由此能够使所述腔室内的压力为0.5Pa以上且20Pa以下。
[12]在上述[11]中,等离子体CVD装置的特征在于,
所述真空排气机构具有从由旋转泵、旋转泵与机械增压泵的组、以及干式泵、干式泵与机械增压泵的组构成的群中选择的其中之一。
[13]一种成膜方法,其特征在于,
在腔室内配置在表面具有凸部的第1电极,
在所述第1电极的所述凸部配置基材,
向所述腔室内导入原料气体的同时,对所述腔室内进行真空排气,
通过向所述第1电极提供高频输出,从而产生所述原料气体的等离子体而使膜成膜于所述基材。
[14]在上述[13]中,成膜方法的特征在于,
在所述腔室内配置所述第1电极,并且配置与所述第1电极对置的第2电极,
通过向所述第1电极以及所述第2电极提供高频输出,从而在所述第1电极与所述第2电极之间产生所述原料气体的等离子体而使膜成膜于所述基材。
[15]在上述[14]中,成膜方法的特征在于,
向所述第1电极以及所述第2电极提供的高频输出的频率为50~500kHz。
[16]在上述[14]或[15]中,成膜方法的特征在于,
所述第1电极以及所述第2电极各自的外径为50mm以上且1000mm以下,
所述第1电极与所述第2电极之间的距离为10mm以上且500mm以下。
[17]在上述[13]~[16]的任意一项中,成膜方法的特征在于,
所述凸部的外径为所述基材的外径以下。
[18]在上述[13]~[17]的任意一项中,成膜方法的特征在于,
所述原料气体是DLC膜、碳化硅膜以及氧化硅膜中的任意一者的成膜用气体。
[19]在上述[18]中,成膜方法的特征在于,
所述DLC膜的成膜用气体包含含有6个以上的C原子的烃系化合物。
[20]在上述[18]中,成膜方法的特征在于,
所述碳化硅膜的成膜用气体包含含有2个以上的Si原子的硅化合物。
[21]在上述[19]中,成膜方法的特征在于,
所述DLC膜的成膜用气体包含甲苯。
[22]在上述[20]中,成膜方法的特征在于,
所述碳化硅膜的成膜用气体包含HMDS。
[23]在上述[13]~[22]的任意一项中,成膜方法的特征在于,
通过对所述腔室内进行真空排气,从而使所述腔室内的压力为0.5Pa以上且20Pa以下。
根据本发明的一方式,能够提供一种能够在立体形状的基材的侧面使膜均匀性良好地成膜的等离子体CVD装置或成膜方法。
此外,根据本发明的一方式,能够提供一种能够在抑制异常放电的同时使高硬度的膜成膜的等离子体CVD装置或成膜方法。
附图说明
图1是简要表示本发明的一方式所涉及的等离子体CVD装置的构成图。
图2是表示电极31的凸部31a的外径32大于基材12的外径33的情况的图。
图3是简要表示本发明的一方式所涉及的等离子体CVD装置的构成图。
图4是表示实施例1以及比较例1的膜厚测定结果的膜厚分布的图。
图5是表示实施例1以及比较例1的膜厚测定结果的膜厚比率分布的图。
图6是表示实施例2以及比较例2的膜厚测定结果的膜厚分布的图。
图7是表示实施例2以及比较例2的膜厚测定结果的膜厚比率分布的图。
图8是表示实施例3以及比较例3的膜厚测定结果的膜厚分布的图。
图9是表示实施例3以及比较例3的膜厚测定结果的膜厚比率分布的图。
图10是表示实施例4以及比较例4的膜厚测定结果的膜厚分布的图。
图11是表示实施例4以及比较例4的膜厚测定结果的膜厚比率分布的图。
图12是示意性地表示现有的等离子体CVD装置的剖面图。
符号说明
1…腔室
2…基材
3…电极
4…高频电源(RF电源)
5…加热器
6…高频电源(RF电源)
7…匹配器
10…气体导入口
11…腔室
12…基材
12a…基材的侧面
13…真空泵
14…第1电极
15…第2电极
16…真空泵
20…气体导入口
21…第1电极的外径
22…第2电极的外径
23…第1电极与第2电极之间的距离
31…电极
31a…凸部
32…电极的凸部的外径
33…基材的外径
34…凸部的上表面从基材露出的部分
具体实施方式
以下,使用附图来详细说明本发明的实施方式以及实施例。但是,若是本领域技术人员则能够容易理解,本发明并不限定于以下说明,在不脱离本发明的主旨及其范围内,能够对其形态以及详细内容进行各种变更。因此,本发明不应解释为限定于以下所示的实施方式的记载内容以及实施例。
[第1实施方式]
图1是简要表示本发明的一方式所涉及的等离子体CVD装置的构成图。该等离子体CVD装置具有腔室11,在该腔室11内配置了第1电极14。第1电极14具有凸部14a,第1电极14是所谓凸型电极。第1电极14的凸部14a在其上表面配置立体形状的基材12。
另外,在本实施方式中,在第1电极14的凸部14a上配置立体形状的基材12,但也可以构成为将第1电极14设为保持基材12的基材支架,该基材支架具有凸部,在该凸部上保持立体形状的基材,在该情况下基材支架起到第1电极的作用。
第1电极14经由匹配器7与高频电源(RF电源)6电连接,该高频电源6的频率在50kHz~27MHz的范围内为宜,优选为50kHz~500kHz。即,高频电源6经由匹配器7、第1电极14及其凸部14a对立体形状的基材12施加高频输出。然后,该等离子体CVD装置通过高频电源6,经由匹配器7向第1电极14及其凸部14a提供50kHz~27MHz(优选为50~500kHz)的高频电流,使得在基材12的周围产生原料气体的等离子体。另外,腔室11与接地电位连接。此外,等离子体CVD装置具有控制高频电源6的控制部(未图示),该控制部进行控制使得向第1电极14提供来自高频电源6的高频输出。
另外,在本实施方式中,将高频电源的频率的优选范围设为了50~500kHz,但更优选为使用频率400kHz以下的高频电源。在使用了400kHz以下的高频电源的情况下,具有能够通过使用了匹配变压器等的低价的匹配器来取得匹配的优点。此外,若高频电源的频率低于50kHz,则会产生在基材产生感应加热这样的问题。此外,若高频电源的频率为500kHz以下,则施加于基材的偏压升高,具有变得容易使绝缘体膜成膜这样的优点。此外,第1电极14的外径21为50mm以上且1000mm以下为宜。
此外,在第1电极14的周围也可以配置有加热器(未图示)。能够通过该加热器对基材12进行加热。
另外,在本实施方式中,使用了立体形状的基材12,但也可以使用立体形状以外的基材。
在腔室11设置有导入原料气体的气体导入口20。该气体导入口20与向腔室11内导入原料气体的气体导入路径(未图示)相连。气体导入路径具有气体配管(未图示)。在该气体配管,设置了计测气体流量的流量计(未图示)以及控制气体流量的气流控制器(未图示)。通过流量计从而适量的原料气体(例如DLC膜、碳化硅膜以及氧化硅膜中的任意一者的成膜用气体)从气体导入口20被提供到腔室11内。DLC膜的成膜用气体包含含有6个以上的C原子的烃系化合物为宜,例如包含甲苯为宜。此外,碳化硅膜的成膜用气体包含含有2个以上的Si原子的硅化合物为宜,例如包含六甲基二硅氮烷或六甲基二硅氧烷(以下也将这些总称为HMDS)为宜。
此外,在腔室11,连接了作为对其内部进行真空排气的真空排气机构的真空泵16。该泵16不使用高价且维护繁杂的涡轮分子泵、扩散泵而由廉价且维护简单的泵构成为宜。廉价且维护简单的泵例如是从由旋转泵、旋转泵与机械增压泵的组、以及干式泵、干式泵与机械增压泵的组构成的群中选择的一个泵或组。对于这样的简单的构成的泵而言,仅能够得到0.5Pa程度的真空度,但在本发明的一方式所涉及的方法中,即使在这样的低真空下也能够制造高质量的皮膜。
将频率设为50~500kHz的高频电源6兼备直流电源和高频电源的优点,具有使用了50~500kHz这样的工业上也容易处理的频率这样的优点,还具有即使在低真空下生产性也优异这样的优点。此外,在50~500kHz的高频电源的情况下,具有提高对基材的偏置效应这样的优点,由此具有能够实现工艺的低真空化以及高速化的优点。该优点能够实现低成本化。
接着,说明使用图1的等离子体CVD装置使膜成膜于立体形状的基材12的方法。
在第1电极14的凸部14a上配置立体形状的基材12,从气体导入口20向腔室11内导入原料气体的同时,通过真空泵16对腔室11内进行真空排气。通过原料气体的导入与排气的平衡而使腔室11内成为规定压力(0.5Pa以上且20Pa以下)。另外,在本实施方式中,将腔室11内进行减压后对膜进行成膜,但并不限定于此,也可以使腔室11内的压力成为常压来对膜进行成膜。
接着,从高频电源6经由匹配器7向第1电极14及其凸部14a提供频率50kHz~27MHz(优选为50kHz~500kHz,例如380kHz)的高频输出。由此,在凸部14a上的基材12的周围产生原料气体的等离子体而使膜成膜于基材12。
通过将从气体导入口20导入的原料气体设为DLC膜的成膜用气体,从而能够在腔室11内产生DLC膜的成膜用气体的等离子体而使DLC膜成膜于基材12。DLC膜的成膜用气体包含含有6个以上的C原子的烃系化合物为宜,包含甲苯为宜。
此外,通过将从气体导入口20导入的原料气体设为碳化硅膜的成膜用气体,从而能够在腔室11内产生碳化硅膜的成膜用气体的等离子体而使碳化硅膜成膜于基材12。碳化硅膜的成膜用气体包含含有2个以上的Si原子的硅化合物为宜,包含HMDS为宜。
此外,通过将从气体导入口20导入的原料气体设为氧化硅膜的成膜用气体,从而能够在腔室11内产生氧化硅膜的成膜用气体的等离子体而使氧化硅膜成膜于基材12。
根据上述实施方式,在第1电极14设置凸部14a,在该凸部14a上配置立体形状的基材12,通过高频电源6向第1电极14及其凸部14a提供高频输出。因此,能够在立体形状的基材12的侧面使膜均匀性良好地成膜。即,若在图12所示的没有凸部的电极3上配置立体形状的基材,则在该基材的侧面不能使膜均匀性良好地成膜,与此相对若在图1所示的第1电极14的凸部14a上配置基材12,则在该基材12的侧面能够使膜均匀性良好地成膜。
此外,凸部14a的外径优选为基材12的外径以下。由此,能够在立体形状的基材12的侧面使膜更加均匀性良好地成膜。其理由可以认为是如图2所示若电极31的凸部31a的外径32大于基材12的外径33,则在凸部31a的上表面产生从基材12露出的部分34,在接近于该部分34的基材12的侧面12a不能使膜均匀性良好地成膜。但是,如图1所示,若没有凸部14a的上表面从基材12露出的部分,则能够消除在基材12的侧面不能使膜均匀性良好地成膜的原因之一。
[第2实施方式]
图3是简要表示本发明的一方式所涉及的等离子体CVD装置的构成图,针对与图1相同的部分标注相同的符号,仅说明不同的部分。
在图3的等离子体CVD装置的腔室11内配置了第2电极15,第2电极15被配置为与第1电极14对置。在第1电极14的凸部14a上配置的立体形状的基材12定位成与第2电极15对置。
第1电极14以及第2电极15分别经由匹配器7与50~500kHz的高频电源(RF电源)6电连接。即,高频电源6经由匹配器7与第1电极14以及第2电极15的双方电连接。该等离子体CVD装置通过高频电源6,经由匹配器7向第1以及第2电极14、15提供50~500kHz的高频电流,使得在第1电极14与第2电极15之间(即基材12的上方)产生原料气体的等离子体。另外,腔室11与接地电位连接。此外,等离子体CVD装置具有控制高频电源6的控制部(未图示),该控制部进行控制使得向第1以及第2电极14、15提供来自高频电源6的高频输出。
第1电极14的外径21以及第2电极15的外径22各自为50mm以上且1000mm以下为宜。此外,第1电极14与第2电极15之间的距离23为10mm以上且500mm以下为宜。这样的外径21、22以及距离23适于在抑制异常放电的同时使高硬度的膜成膜。
接着,说明使用图3的等离子体CVD装置使膜成膜于基材12的方法。
在第1电极14的凸部14a上配置基材12,从气体导入口20向腔室11内导入原料气体的同时,通过真空泵16对腔室11内进行真空排气。通过原料气体的导入与排气的平衡而使腔室11内成为规定压力(0.5Pa以上且20Pa以下)。另外,在本实施方式中,将腔室11内进行减压后对膜进行成膜,但并不限定于此,也可以使腔室11内的压力成为常压来对膜进行成膜。
接着,从高频电源6经由匹配器7向第1电极14以及第2电极15提供频率50~500kHz(例如380kHz)的高频输出。由此,在第1电极14与第2电极15之间产生原料气体的等离子体而使膜成膜于基材12。
通过将从气体导入口20导入的原料气体设为DLC膜的成膜用气体,从而能够在腔室11内产生DLC膜的成膜用气体的等离子体而使DLC膜成膜于基材12。DLC膜的成膜用气体包含含有6个以上的C原子的烃系化合物为宜,包含甲苯为宜。
此外,通过将从气体导入口20导入的原料气体设为碳化硅膜的成膜用气体,从而能够在腔室11内产生碳化硅膜的成膜用气体的等离子体而使碳化硅膜成膜于基材12。碳化硅膜的成膜用气体包含含有2个以上的Si原子的硅化合物为宜,包含HMDS为宜。
此外,通过将从气体导入口20导入的原料气体设为氧化硅膜的成膜用气体,从而能够在腔室11内产生氧化硅膜的成膜用气体的等离子体而使氧化硅膜成膜于基材12。
在本实施方式中也能够获得与第1实施方式同样的效果。即,由于在第1电极14设置凸部14a,在该凸部14a上配置立体形状的基材12,因此能够在基材12的侧面使膜均匀性良好地成膜。
此外,根据本实施方式,由于通过高频电源向第1电极14以及第2电极15的双方提供650~500kHz的频率的高频输出,因此即使基材12为立体形状也能够在抑制异常放电的同时使高硬度的膜成膜。此外,通过向第1电极14以及第2电极15的双方提供高频输出而能够使高硬度的膜成膜的理由可以认为是通过从对置的第1电极14和第2电极15释放出的γ电子(二次电子)在第1电极14与第2电极15之间进行往复运动,从而原料气体的电离效应得到飞跃性的提高。
此外,在本实施方式中,将第1电极14以及第2电极15各自的外径21、22设为50mm以上且1000mm以下,将第1电极14与第2电极15之间的距离23设为10mm以上且500mm以下,向这样的第1电极14以及第2电极15的双方提供50~500kHz的频率的高频输出。因此,能够在抑制腔室11内的异常放电的同时使高硬度的膜成膜于基材12。
另外,也可以将第1实施方式与第2实施方式适当组合来实施。
【实施例1】
在本实施例中,使用图1所示的等离子体CVD装置通过以下的成膜条件使DLC膜成膜于立体形状的基材,并对在该基材的侧面成膜的DLC膜的膜厚分布进行了测定。将该测定结果在表1、表2、图4以及图5中进行了示出。
(实施例1的DLC膜的成膜条件)
基材:在20×20×20mm的Al材的侧面粘贴了20×20mm的硅膜而成的基材
成膜装置:图1所示的等离子体CVD装置
凸部14a的高度:20mm
原料气体(起始原料):甲苯
气体流量:30sccm
气体压力:0.35Pa
高频电源的频率:13.56MHz
高频电源的输出:300W
成膜时间:10min
在比较例1中,使用图12所示的等离子体CVD装置通过以下的成膜条件而使DLC膜成膜于立体形状的基材,并对在该基材的侧面成膜的DLC膜的膜厚分布进行了测定。将该测定结果在表1、表2、图4以及图5中进行了示出。
(比较例1的DLC膜的成膜条件)
基材:在20×20×20mm的Al材的侧面粘贴了20×20mm的硅膜而成的基材
成膜装置:图12所示的等离子体CVD装置
凸部的高度:0mm
原料气体(起始原料):甲苯
气体流量:30sccm
气体压力:0.35Pa
高频电源的频率:13.56MHz
高频电源的输出:300W
成膜时间:10min
【表1】
膜厚测定结果1(nm)
【表2】
膜厚比率1(%)
在表1、2以及图4以及图5中,“凸部的高度”为“0mm”的结果表示比较例1的结果,“凸部的高度”为“20mm”的结果表示实施例1的结果,“距电极的距离”或“距电极的高度”表示基材的侧面距基材的底面的距离。
根据表1、2以及图4以及图5,与比较例1相比实施例1能够在基材的侧面使DLC膜均匀性良好地成膜的情况得到了确认。
【实施例2】
在本实施例中,使用图1所示的等离子体CVD装置通过以下的成膜条件而使碳化硅膜成膜于立体形状的基材,并对在该基材的侧面成膜的碳化硅膜的膜厚分布进行了测定。将该测定结果在表3、表4、图6以及图7中进行了示出。
(实施例2的碳化硅膜的成膜条件)
基材:在20×20×20mm的Al材的侧面粘贴了20×20mm的硅膜而成的基材
成膜装置:图1所示的等离子体CVD装置
凸部14a的高度:20mm
原料气体(起始原料):六甲基二硅氮烷
气体流量:20sccm
气体压力:0.35Pa
高频电源的频率:13.56MHz
高频电源的输出:300W
成膜时间:10min
在比较例2中,使用图12所示的等离子体CVD装置通过以下的成膜条件而使碳化硅膜成膜于立体形状的基材,并对在该基材的侧面成膜的碳化硅膜的膜厚分布进行了测定。将该测定结果在表3、表4、图6以及图7中进行了示出。
(比较例2碳化硅膜的成膜条件)
基材:在20×20×20mm的Al材的侧面粘贴了20×20mm的硅膜而成的基材
成膜装置:图12所示的等离子体CVD装置
凸部的高度:0mm
原料气体(起始原料):六甲基二硅氮烷
气体流量:20sccm
气体压力:0.35Pa
高频电源的频率:13.56MHz
高频电源的输出:300W
成膜时间:10min
【表3】
膜厚测定结果2(nm)
【表4】
膜厚比率2(%)
根据表3、4以及图6以及图7,与比较例2相比实施例2能够在基材的侧面使碳化硅膜均匀性良好地成膜的情况得到了确认。
【实施例3】
在本实施例中,使用图3所示的等离子体CVD装置通过以下的成膜条件而使DLC膜成膜于立体形状的基材,并对在该基材的侧面成膜的DLC膜的膜厚分布进行了测定。将该测定结果在表5、表6、图8以及图9中进行了示出。
(实施例3的DLC膜的成膜条件)
基材:在20×20×20mm的Al材的侧面粘贴了20×20mm的硅膜而成的基材
成膜装置:图3所示的等离子体CVD装置
图3的第1电极与第2电极的距离23:150mm
凸部14a的高度:75mm
原料气体(起始原料):甲苯
气体流量:20sccm
气体压力:1.7Pa
高频电源的频率:380kHz
高频电源的输出:200W
成膜时间:10min
在比较例3中,使用从图3所示的等离子体CVD装置的第1电极14去掉了凸部14a的装置通过以下的成膜条件而使DLC膜成膜于立体形状的基材,并对在该基材的侧面成膜的DLC膜的膜厚分布进行了测定。将该测定结果在表5、表6、图8以及图9中进行了示出。比较例3中使用的等离子体CVD装置除了去掉了上述的凸部14a这一点以外是与图3所示的等离子体CVD装置同样的装置。
(比较例3的DLC膜的成膜条件)
基材:在20×20×20mm的Al材的侧面粘贴了20×20mm的硅膜而成的基材
成膜装置:上述的等离子体CVD装置
第1电极与第2电极的距离:150mm
凸部的高度:0mm
原料气体(起始原料):甲苯
气体流量:20sccm
气体压力:1.7Pa
高频电源的频率:380kHz
高频电源的输出:200W
成膜时间:10min
【表5】
膜厚测定结果3(nm)
【表6】
膜厚比率3(%)
根据表5、表6、图8以及图9,与比较例3相比实施例3能够在基材的侧面使DLC膜均匀性良好地成膜的情况得到了确认。
【实施例4】
在本实施例中,使用图3所示的等离子体CVD装置通过以下的成膜条件而使碳化硅膜成膜于立体形状的基材,并对在该基材的侧面成膜的碳化硅膜的膜厚分布进行了测定。将该测定结果在表7、表8、图10以及图11中进行了示出。
(实施例4的碳化硅膜的成膜条件)
基材:在20×20×20mm的Al材的侧面粘贴了20×20mm的硅膜而成的基材
成膜装置:图3所示的等离子体CVD装置
图3的第1电极与第2电极的距离23:150mm
凸部14a的高度:75mm
原料气体(起始原料):六甲基二硅氮烷
气体流量:20sccm
气体压力:1.5Pa
高频电源的频率:380kHz
高频电源的输出:200W
成膜时间:10min
在比较例4中,使用在比较例3中使用的等离子体CVD装置通过以下的成膜条件而使碳化硅膜成膜于立体形状的基材,并对在该基材的侧面成膜的碳化硅膜的膜厚分布进行了测定。将该测定结果在表7、表8、图10以及图11中进行了示出。
(比较例2碳化硅膜的成膜条件)
基材:在20×20×20mm的Al材的侧面粘贴了20×20mm的硅膜而成的基材
成膜装置:上述的等离子体CVD装置
第1电极与第2电极的距离:150mm
凸部14a的高度:0mm
原料气体(起始原料):六甲基二硅氮烷
气体流量:20sccm
气体压力:1.5Pa
高频电源的频率:380kHz
高频电源的输出:200W
成膜时间:10min
【表7】
膜厚测定结果4(nm)
【表8】
膜厚比率4(%)
根据表7、表8、图10以及图11,与比较例4相比实施例4能够在基材的侧面使碳化硅膜均匀性良好地成膜的情况得到了确认。

Claims (23)

1.一种等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,具备:
腔室;
高频电源,其提供高频输出;
第1电极,其配置在所述腔室内,与所述高频电源电连接,并在表面具有用于配置基材的凸部;和
气体导入口,其向所述腔室内导入原料气体。
2.根据权利要求1所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,所述等离子体化学气相沉积装置具有:第2电极,其配置在所述腔室内,与所述高频电源电连接,并与所述第1电极对置;和
控制部,其进行控制,使得向所述第1电极以及所述第2电极提供所述高频输出。
3.根据权利要求2所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,所述第1电极以及所述第2电极各自的外径为50mm以上且1000mm以下,
所述第1电极与所述第2电极之间的距离为10mm以上且500mm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,
所述高频电源是提供50~500kHz的高频输出的电源。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,
所述凸部的外径为所述基材的外径以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,
所述原料气体是类金刚石碳膜、碳化硅膜以及氧化硅膜中的任意一者的成膜用气体。
7.根据权利要求6所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,
所述类金刚石碳膜的成膜用气体包含含有6个以上的C原子的烃系化合物。
8.根据权利要求6所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,
所述碳化硅膜的成膜用气体包含含有2个以上的Si原子的硅化合物。
9.根据权利要求7所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,
所述类金刚石碳膜的成膜用气体包含甲苯。
10.根据权利要求8所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,
所述碳化硅膜的成膜用气体包含六甲基二硅氮烷或六甲基二硅氧烷。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,
所述等离子体化学气相沉积装置具有对所述腔室内进行真空排气的真空排气机构。
12.根据权利要求11所述的等离子体化学气相沉积装置,其特征在于,
所述真空排气机构具有从由旋转泵、旋转泵与机械增压泵的组、以及干式泵、干式泵与机械增压泵的组构成的群中选择的其中之一。
13.一种成膜方法,其特征在于,
在腔室内配置在表面具有凸部的第1电极,
在所述第1电极的所述凸部配置基材,
向所述腔室内导入原料气体的同时,对所述腔室内进行真空排气,
通过向所述第1电极提供高频输出,从而产生所述原料气体的等离子体而使膜成膜于所述基材。
14.根据权利要求13所述的成膜方法,其特征在于,
在所述腔室内配置所述第1电极,并且配置与所述第1电极对置的第2电极,
通过向所述第1电极以及所述第2电极提供高频输出,从而在所述第1电极与所述第2电极之间产生所述原料气体的等离子体而使膜成膜于所述基材。
15.根据权利要求14所述的成膜方法,其特征在于,
向所述第1电极以及所述第2电极提供的高频输出的频率为50~500kHz。
16.根据权利要求14或15所述的成膜方法,其特征在于,
所述第1电极以及所述第2电极各自的外径为50mm以上且1000mm以下,
所述第1电极与所述第2电极之间的距离为10mm以上且500mm以下。
17.根据权利要求13~16中任一项所述的成膜方法,其特征在于,
所述凸部的外径为所述基材的外径以下。
18.根据权利要求13~17中任一项所述的成膜方法,其特征在于,
所述原料气体是类金刚石碳膜、碳化硅膜以及氧化硅膜中的任意一者的成膜用气体。
19.根据权利要求18所述的成膜方法,其特征在于,
所述类金刚石碳膜的成膜用气体包含含有6个以上的C原子的烃系化合物。
20.根据权利要求18所述的成膜方法,其特征在于,
所述碳化硅膜的成膜用气体包含含有2个以上的Si原子的硅化合物。
21.根据权利要求19所述的成膜方法,其特征在于,
所述类金刚石碳膜的成膜用气体包含甲苯。
22.根据权利要求20所述的成膜方法,其特征在于,
所述碳化硅膜的成膜用气体包含六甲基二硅氮烷或六甲基二硅氧烷。
23.根据权利要求13~22中任一项所述的成膜方法,其特征在于,
通过对所述腔室内进行真空排气,从而使所述腔室内的压力为0.5Pa以上且20Pa以下。
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