JP2003105526A - Method of depositing silicon compound film - Google Patents

Method of depositing silicon compound film

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JP2003105526A
JP2003105526A JP2001294105A JP2001294105A JP2003105526A JP 2003105526 A JP2003105526 A JP 2003105526A JP 2001294105 A JP2001294105 A JP 2001294105A JP 2001294105 A JP2001294105 A JP 2001294105A JP 2003105526 A JP2003105526 A JP 2003105526A
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JP
Japan
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vapor deposition
film
deposition material
substrate
silicon compound
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Application number
JP2001294105A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryoji Chikugo
了治 筑後
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of depositing a film of a silicon compound, by which a high quality deposited film of the silicon compound can be obtained with a high throughput and especially, the film of the silicon compound having a good gas barrier performance is formed. SOLUTION: A vapor deposition material containing a silicon oxide as a main component is arranged at a vapor deposition material arrangement section provided at a film deposition chamber, and a substrate is placed at a place opposed to the vapor deposition material arrangement section (arranging process). Then, a silicon compound layer is formed by supplying plasma beams toward the vapor deposition material arrangement section so as to vaporize a vapor deposition substance from the vapor deposition material, at the same time, introducing a reaction gas into the film deposition chamber, and sticking the vapor deposition substance onto the surface of the substrate (sticking process). Thereafter, the substrate on which the silicon compound layer is formed is removed from the film deposition chamber and cooled (cooling process). The silicon compound film is formed on the surface of the substrate by repeating the sticking process and the cooling process at least two times.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板表面への珪素
化合物膜の成膜方法に関し、より詳細にはプラズマビー
ムを用いた珪素化合物膜の成膜方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming a silicon compound film on a surface of a substrate, and more particularly to a method for forming a silicon compound film using a plasma beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化窒化珪素膜(SiOxNy膜)は、
水蒸気や酸素の透過を阻止する高いガスバリア性を有す
るとともに、さらに高い透明性を有するため、プラスチ
ックディスプレイのバリヤ膜等として、今後広い用途が
期待されている。
2. Description of the Related Art A silicon oxynitride film (SiOxNy film) is
Since it has a high gas barrier property for preventing permeation of water vapor and oxygen and further high transparency, it is expected to be widely used in the future as a barrier film for plastic displays.

【0003】このような酸化窒化珪素膜の成膜方法とし
て、例えば反応性スパッタリング法を用いたものがあ
る。この反応性スパッタリング法では、アルゴンおよび
酸素雰囲気下で、窒化珪素からなるターゲットにスパッ
タ用のアルゴンを入射させるとともに、ターゲットから
出射した窒化珪素等のスパッタ粒子を高周波でプラズマ
化する。このようにして活性化したスパッタ粒子を基板
上に堆積しつつ酸化反応を生じさせることで、基板上に
酸化窒化珪素膜を形成する。
As a method for forming such a silicon oxynitride film, there is a method using, for example, a reactive sputtering method. In this reactive sputtering method, argon for sputtering is incident on a target made of silicon nitride in an atmosphere of argon and oxygen, and sputtered particles of silicon nitride or the like emitted from the target are turned into plasma at a high frequency. By depositing the sputtered particles activated in this way on the substrate and causing an oxidation reaction, a silicon oxynitride film is formed on the substrate.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
反応性スパッタリング法は、窒化珪素のような絶縁物を
ターゲットとする場合、ターゲットへのエネルギの投入
量に限界がある。このため、反応性スパッタリング法を
用いた酸化窒化珪素膜の成膜方法では、成膜レートに限
界があり、スループットを向上させることが困難であ
る。
However, in the above reactive sputtering method, when an insulating material such as silicon nitride is used as a target, the amount of energy input to the target is limited. Therefore, in the method for forming a silicon oxynitride film using the reactive sputtering method, the film formation rate is limited and it is difficult to improve throughput.

【0005】また、反応性スパッタリング法は、一般に
スパッタ粒子のプラズマ化の効率をが低く、したがって
スパッタ粒子の反応性が低いため、スパッタ粒子の反応
性を高くするには高温条件下で処理する必要がある。こ
のため、反応性スパッタリング法は、例えば有機EL素
子材料等の比較的耐熱性の低い材料の表面に高品質の成
膜を行う技術としてはふさわしくない。
Further, the reactive sputtering method generally has a low efficiency of converting sputtered particles into plasma, and therefore the reactivity of sputtered particles is low. Therefore, in order to increase the reactivity of sputtered particles, it is necessary to perform treatment under high temperature conditions. There is. Therefore, the reactive sputtering method is not suitable as a technique for forming a high-quality film on the surface of a material having relatively low heat resistance such as an organic EL element material.

【0006】そこで、本出願人は、高い成膜レートで、
かつ低温でも高品質の成膜を形成することができる成膜
技術として、窒素および必要に応じて酸素を含む反応ガ
ス雰囲気下、プラズマビームを用いて珪素酸化物からな
る蒸着材料を蒸発させ、基板に付着させて酸化窒化珪素
膜を成膜する成膜方法を検討している。
[0006] Therefore, the applicant of the present invention, at a high film formation rate,
As a film-forming technique capable of forming a high-quality film even at a low temperature, a vapor deposition material made of silicon oxide is evaporated by using a plasma beam in a reaction gas atmosphere containing nitrogen and oxygen as necessary, and a substrate is formed. A film forming method for forming a silicon oxynitride film by adhering to a substrate is being studied.

【0007】本発明は、上記の本出願人が検討中の成膜
技術をさらに改良するためになされたものであり、高品
質の成膜を高いスループットで得ることができ、特に、
ガスバリア性を一層向上させた珪素化合物膜の成膜方法
を提供することを目的とする。
The present invention was made in order to further improve the film forming technique under study by the present applicant, and it is possible to obtain a high quality film with high throughput.
An object of the present invention is to provide a method for forming a silicon compound film having a further improved gas barrier property.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係る珪素化合物
膜の成膜方法は、成膜室に設けられた蒸着材料配置部に
珪素酸化物を主成分とする蒸着材料を配置するととも
に、該蒸着材料配置部に対向する位置に基板を配置する
配置工程と、該蒸着材料配置部に向けてプラズマビーム
を供給して該蒸着材料から蒸着物質を蒸発させるととも
に、反応ガスを該成膜室に導入し、該蒸着物質を該基板
の表面に付着させて珪素化合物層を形成する付着工程
と、該珪素化合物層を形成した該基板を該成膜室から退
避させて冷却する冷却工程とを有し、該付着工程および
該冷却工程を少なくとも2回以上繰り返して該基板の表
面に珪素化合物膜を成膜することを特徴とする。
According to the method for forming a silicon compound film of the present invention, a vapor deposition material containing silicon oxide as a main component is placed in a vapor deposition material placement portion provided in a deposition chamber, and An arranging step of arranging the substrate at a position facing the vapor deposition material arranging section, supplying a plasma beam toward the vapor deposition material arranging section to evaporate a vapor deposition substance from the vapor deposition material, and a reaction gas into the film forming chamber. There is a deposition step of introducing and depositing the vapor deposition material on the surface of the substrate to form a silicon compound layer, and a cooling step of evacuating the substrate on which the silicon compound layer is formed from the deposition chamber to cool it. The depositing step and the cooling step are repeated at least twice to form a silicon compound film on the surface of the substrate.

【0009】これにより、透明性を有するとともに、特
にガスバリア性に優れた珪素化合物膜が成膜された基板
を高いスループットで得ることができる。
As a result, it is possible to obtain a substrate on which a silicon compound film, which has transparency and is particularly excellent in gas barrier properties, is formed with high throughput.

【0010】この場合、前記反応ガスは窒素および酸素
のうちの少なくともいずれか1つであると、珪素化合物
膜の膜組成を制御する自由度が増して、より好適であ
る。
In this case, it is more preferable that the reactive gas is at least one of nitrogen and oxygen because the degree of freedom in controlling the film composition of the silicon compound film is increased.

【0011】また、この場合、冷却工程に引き続く付着
工程において、前記反応ガスを構成する前記窒素および
前記酸素の構成比率を前回の付着工程における構成比率
から変更すると、より好適である。
Further, in this case, it is more preferable to change the composition ratio of the nitrogen and the oxygen constituting the reaction gas from the composition ratio in the previous adhesion process in the adhesion process subsequent to the cooling process.

【0012】また、本発明に係る珪素化合物膜の成膜方
法は、成膜室に設けられた蒸着材料配置部に珪素酸化物
を主成分とする蒸着材料を配置するとともに、該蒸着材
料配置部に対向する位置に基板を配置する配置工程と、
該蒸着材料配置部に向けてプラズマビームを供給して該
蒸着材料から蒸着物質を蒸発させるとともに、窒素およ
び酸素を含むガスを反応ガスとして該成膜室に導入し、
該蒸着物質を該基板の表面に付着させて酸化窒化珪素膜
を形成する成膜工程とを有し、該成膜工程の成膜過程に
おいて、該反応ガスの該窒素および該酸素の構成比率を
少なくとも1回変更することを特徴とする。
Further, in the method of forming a silicon compound film according to the present invention, the vapor deposition material having silicon oxide as a main component is placed in the vapor deposition material placement portion provided in the deposition chamber, and the vapor deposition material placement portion is placed. An arrangement step of arranging the substrate at a position facing
A plasma beam is supplied toward the vapor deposition material placement portion to vaporize the vapor deposition substance from the vapor deposition material, and a gas containing nitrogen and oxygen is introduced as a reaction gas into the film forming chamber,
A film forming step of forming the silicon oxynitride film by adhering the vapor deposition material to the surface of the substrate, and in the film forming step of the film forming step, the composition ratio of the nitrogen and the oxygen of the reaction gas is changed. It is characterized by changing at least once.

【0013】これにより、冷却工程を格別に設けること
なく上記の発明の効果を得ることができ、成膜装置およ
び成膜操作が簡略化されて好適である。
As a result, the effects of the invention described above can be obtained without specially providing a cooling step, and the film forming apparatus and the film forming operation are simplified, which is preferable.

【0014】この場合、該成膜工程の成膜過程におい
て、該反応ガスの該窒素および該酸素の構成比率を逐次
変化させると、より好適である
In this case, it is more preferable to sequentially change the composition ratio of the nitrogen and the oxygen of the reaction gas in the film forming process of the film forming step.

【発明の実施の形態】本発明に係る珪素化合物膜の成膜
方法の好適な実施の形態(以下、本実施の形態例とい
う。)について、図を参照して、以下に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A preferred embodiment of the method for forming a silicon compound film according to the present invention (hereinafter referred to as an example of the present embodiment) will be described below with reference to the drawings.

【0015】まず、本実施の形態例に係る珪素化合物膜
の成膜方法(以下、単に成膜方法という。)を実施する
のに好適な成膜装置について図1および図2を参照して
説明する。
First, a film forming apparatus suitable for carrying out the method for forming a silicon compound film according to the present embodiment (hereinafter, simply referred to as a film forming method) will be described with reference to FIGS. 1 and 2. To do.

【0016】成膜装置は、成膜室である真空容器10
と、真空容器10中にプラズマビームPBを供給するプ
ラズマ源であるプラズマガン30と、真空容器10内の
底部に配置されてプラズマビームPBが入射する陽極部
材50と、成膜の対象である基板Wを保持する基板保持
部材WHを陽極部材50の上方の搬送路61内で移動さ
せる搬送機構60とを備える。
The film forming apparatus includes a vacuum chamber 10 which is a film forming chamber.
A plasma gun 30 which is a plasma source for supplying the plasma beam PB into the vacuum container 10, an anode member 50 which is arranged at the bottom of the vacuum container 10 and receives the plasma beam PB, and a substrate which is a target for film formation. The substrate holding member WH that holds W is provided in the carrying path 61 above the anode member 50.

【0017】プラズマガン30は、特開平9−1942
32号公報等に開示した圧力勾配型のプラズマガンであ
り、その本体部分は、真空容器10の側壁に設けられた
筒状部12に装着されている。この本体部分は、陰極3
1によって一端が閉塞されたガラス管32からなる。ガ
ラス管32内には、モリブデンで形成された円筒33が
陰極31に固定されてガラス管32と同心に配置されて
おり、円筒33内には6ホウ化ランタン(LaB)で
形成された円盤34とタンタルで形成されたパイプ35
とが内蔵されている。ガラス管32の陰極31とは反対
側の端部と真空容器10に設けた筒状部12の端部との
間には、第1および第2の中間電極41、42が同軸で
直列に配列されている。第1の中間電極41内には、プ
ラズマビームPBを収束するための環状永久磁石44が
内蔵され、一方、第2の中間電極42内にも、プラズマ
ビームPBを収束するための電磁石コイル45が内蔵さ
れている。また、筒状部12の周囲には、陰極31で発
生して第1および第2の中間電極41、42まで引き出
されたプラズマビームPBを真空容器10内に導くステ
アリングコイル47が設けられている。
The plasma gun 30 is disclosed in JP-A-9-1942.
The pressure gradient type plasma gun disclosed in Japanese Patent No. 32, 32, etc., and its main body portion is attached to a cylindrical portion 12 provided on the side wall of the vacuum container 10. This body part is the cathode 3
The glass tube 32 has one end closed by 1. Inside the glass tube 32, a cylinder 33 made of molybdenum is fixed to the cathode 31 and is arranged concentrically with the glass tube 32. Inside the cylinder 33, a disk made of lanthanum hexaboride (LaB 6 ). 34 and pipe 35 made of tantalum
And are built in. First and second intermediate electrodes 41, 42 are coaxially arranged in series between the end of the glass tube 32 opposite to the cathode 31 and the end of the tubular portion 12 provided in the vacuum container 10. Has been done. An annular permanent magnet 44 for focusing the plasma beam PB is incorporated in the first intermediate electrode 41, while an electromagnet coil 45 for focusing the plasma beam PB is also provided in the second intermediate electrode 42. It is built in. Further, around the cylindrical portion 12, a steering coil 47 that guides the plasma beam PB generated in the cathode 31 and drawn to the first and second intermediate electrodes 41 and 42 into the vacuum container 10 is provided. .

【0018】プラズマガン30の動作は、図示しないガ
ン駆動装置によって制御される。これにより、陰極31
への給電をオン・オフしあるいは供給電圧等を調整する
ことができ、さらに、第1および第2の中間電極41、
42、電磁石コイル45およびステアリングコイル47
への給電を調整することができる。この結果、真空容器
10内に供給されるプラズマビームPBの強度や分布状
態を制御することができる。
The operation of the plasma gun 30 is controlled by a gun driving device (not shown). Thereby, the cathode 31
It is possible to turn on / off the power supply to or to adjust the supply voltage and the like. Furthermore, the first and second intermediate electrodes 41,
42, electromagnet coil 45 and steering coil 47
The power supply to can be adjusted. As a result, the intensity and distribution of the plasma beam PB supplied into the vacuum chamber 10 can be controlled.

【0019】なお、プラズマガン30の最も内心側に配
置されるパイプ35は、プラズマビームPBのもととな
る、アルゴン(Ar)等の不活性ガスからなるキャリア
ガスをプラズマガン30ひいては真空容器10内に導入
するためのものであり、流量計93及び流量調節弁94
を介して不活性ガス源90に接続されている。
The pipe 35 disposed on the innermost side of the plasma gun 30 supplies a carrier gas, which is a source of the plasma beam PB and is made of an inert gas such as argon (Ar), to the plasma gun 30 and thus to the vacuum container 10. Flow meter 93 and flow control valve 94
It is connected to the inert gas source 90 via.

【0020】真空容器10内の底部に配置される陽極部
材50は、プラズマビームPBを下方に導く主陽極であ
るハース51と、ハース51の周囲に配置された環状の
補助陽極52とからなる。
The anode member 50 arranged at the bottom of the vacuum chamber 10 comprises a hearth 51 which is a main anode for guiding the plasma beam PB downward, and an annular auxiliary anode 52 which is arranged around the hearth 51.

【0021】ハース51は、導電性材料で形成され、図
示しない絶縁物を介して、接地された真空容器10に支
持されている。ハース51は、陽極電源装置80によっ
て適当な正電位に制御されており、プラズマガン30か
ら出射したプラズマビームPBを下方に吸引する。
The hearth 51 is made of a conductive material and is supported by the vacuum container 10 which is grounded via an insulator (not shown). The hearth 51 is controlled to an appropriate positive potential by the anode power supply device 80, and attracts the plasma beam PB emitted from the plasma gun 30 downward.

【0022】ハース51は、蒸着材料配置部であり、プ
ラズマビームPBが入射する中央部に貫通孔THを有
し、貫通孔THに蒸着材料である柱状若しくは棒状の材
料ロッド53が装填される。材料ロッド53は、SiO
またはSiOを所定の形状に成形したタブレットであ
る。材料ロッド53は、プラズマビームPBの電流によ
って加熱されて昇華し、蒸着物質を発生する。真空容器
10の下部に設けた材料供給装置58は、材料ロッド5
3をつぎつぎにハース51の貫通孔THに装填するとと
もに、装填した材料ロッド53を徐々に上昇させる構造
を有しており、材料ロッド53の上端が蒸発して消耗し
ても、この上端をハース51の貫通孔THから常に一定
量だけ突出させることができる。
The hearth 51 is a vapor deposition material arranging portion, has a through hole TH in the central portion where the plasma beam PB is incident, and a columnar or rod-shaped material rod 53 which is a vapor deposition material is loaded in the through hole TH. The material rod 53 is SiO
Alternatively, the tablet is formed by molding SiO 2 into a predetermined shape. The material rod 53 is heated by the current of the plasma beam PB and sublimes to generate a vapor deposition substance. The material supply device 58 provided in the lower portion of the vacuum container 10 includes the material rod 5
3 has a structure of successively loading the through holes TH of the hearth 51 and gradually raising the loaded material rod 53. Even if the upper end of the material rod 53 evaporates and is consumed, the upper end of the hearth is reduced. It is possible to always project a certain amount from the through hole TH of 51.

【0023】補助陽極52は、ハース51と同心にハー
ス51の周囲に配置された環状の容器により構成されて
いる。この環状の容器内には、フェライト等で形成され
た環状の永久磁石55と、永久磁石55と同心に積層さ
れたコイル56とが収容されている。これら永久磁石5
5およびコイル56は、磁場制御部材であり、ハース5
1の直上方にカスプ状磁場を形成する。これにより、ハ
ース51に入射するプラズマビームPBの向きを修正す
ることができる。
The auxiliary anode 52 is composed of an annular container which is arranged concentrically with the hearth 51 and around the hearth 51. An annular permanent magnet 55 made of ferrite or the like and a coil 56 concentrically stacked with the permanent magnet 55 are housed in the annular container. These permanent magnets 5
5 and the coil 56 are magnetic field control members, and the hearth 5
A cusp-shaped magnetic field is formed immediately above 1. Thereby, the direction of the plasma beam PB incident on the hearth 51 can be corrected.

【0024】補助陽極52のコイル56は、電磁石を構
成し、陽極電源装置80から給電されて、永久磁石55
により発生する中心側の磁界と同じ向きになるような付
加的な磁界を形成する。つまり、コイル56に供給する
電流を変化させることで、ハース51に入射するプラズ
マビームPBの向きの微調整が可能になる。
The coil 56 of the auxiliary anode 52 constitutes an electromagnet and is supplied with electric power from the anode power supply device 80 to generate a permanent magnet 55.
An additional magnetic field is formed so as to have the same direction as the central magnetic field generated by That is, by changing the current supplied to the coil 56, the direction of the plasma beam PB incident on the hearth 51 can be finely adjusted.

【0025】補助陽極52の容器も、ハース51と同様
に導電性材料で形成される。補助陽極52は、図示しな
い絶縁物を介してハース51に取り付けられている。陽
極電源装置80から補助陽極52に印加する電圧を変化
させることにより、ハース51の上方の電界を補助的に
制御できる。すなわち、補助陽極52の電位をハース5
1と同じにすると、プラズマビームPBが補助陽極52
にも引き寄せられてハース51へのプラズマビームPB
の供給が減少する。一方、補助陽極52の電位を真空容
器10と同じ程度に下げると、プラズマビームPBがハ
ース51に引き寄せられて材料ロッド53が加熱され
る。
The container for the auxiliary anode 52 is also made of a conductive material like the hearth 51. The auxiliary anode 52 is attached to the hearth 51 via an insulator (not shown). By changing the voltage applied from the anode power supply device 80 to the auxiliary anode 52, the electric field above the hearth 51 can be supplementarily controlled. That is, the potential of the auxiliary anode 52 is set to the hearth 5
1 is the same as the plasma beam PB, the auxiliary anode 52
Plasma beam PB to Haas 51
Supply will be reduced. On the other hand, when the potential of the auxiliary anode 52 is lowered to the same level as that of the vacuum container 10, the plasma beam PB is attracted to the hearth 51 and the material rod 53 is heated.

【0026】真空容器10の上部空間部に連通して水平
方向に延出した搬送路61が設けられている。搬送機構
60は、基板保持手段として機能し、搬送路61内に等
間隔で配列されて基板保持部材WHの縁部を複数箇所で
安定に支持する多数のコロ62と、コロ62を適当な速
度で回転させて基板保持部材WHを一定速度で水平方向
に移動させる駆動装置とを備える。基板保持部材WHに
は、複数の基板Wが保持される。
A transfer path 61 is provided which communicates with the upper space of the vacuum container 10 and extends in the horizontal direction. The transport mechanism 60 functions as a substrate holding unit, is arranged at equal intervals in the transport path 61, and has a large number of rollers 62 that stably support the edge portion of the substrate holding member WH at a plurality of locations, and the rollers 62 at an appropriate speed. And a drive device for moving the substrate holding member WH in the horizontal direction at a constant speed. A plurality of substrates W are held on the substrate holding member WH.

【0027】基板保持部材WHが真空容器10、すなわ
ち成膜室の上方、さらに言いかえればハース51の上方
(成膜ゾーン)A1に位置した状態において、材料ロッ
ド53から蒸発した蒸着材料が基板Wに付着し、成膜操
作が行われる。一方、基板保持部材WHが搬送路61の
両端部のいずれかの領域(冷却ゾーン)A2、A3に移
動し、成膜室から退避した状態において、成膜操作が停
止され、冷却雰囲気下に置かれることにより、基板Wの
冷却操作が行われる。
When the substrate holding member WH is located above the vacuum chamber 10, that is, above the film forming chamber, in other words, above the hearth 51 (film forming zone) A1, the vapor deposition material evaporated from the material rod 53 is the substrate W. And the film forming operation is performed. On the other hand, in a state where the substrate holding member WH moves to one of the regions (cooling zones) A2 and A3 at both ends of the transport path 61 and is retracted from the film forming chamber, the film forming operation is stopped and the substrate holding member WH is placed in a cooling atmosphere. By doing so, the cooling operation of the substrate W is performed.

【0028】酸素ガス供給装置71および窒素ガス供給
装置72は、それぞれ、真空容器10に適当なタイミン
グで適当な量の酸素(O)ガスおよび窒素(N)ガ
スを雰囲気ガスとして供給(導入)するためのガス供給
手段である。酸素ガスを収容する酸素ガス源71aおよ
び窒素ガスを収容する窒素ガス源72aからの供給ライ
ンは、それぞれ流量調節弁71b、72bおよび流量計
71c、72cを介して真空容器10に接続されてい
る。
The oxygen gas supply device 71 and the nitrogen gas supply device 72 respectively supply (introduce) an appropriate amount of oxygen (O 2 ) gas and nitrogen (N 2 ) gas to the vacuum container 10 as an atmospheric gas at an appropriate timing. ) Is a gas supply means. The supply lines from the oxygen gas source 71a containing the oxygen gas and the nitrogen gas source 72a containing the nitrogen gas are connected to the vacuum container 10 via flow rate adjusting valves 71b and 72b and flow meters 71c and 72c, respectively.

【0029】ハース用ガス供給装置73は、アルゴン等
の不活性ガスをハース51に適当なタイミングで適当な
量供給するためのものである。不活性ガス源90から分
岐された不活性ガスは、ハース用ガス供給装置73の流
量調節弁73bおよび流量計73cを介してハース51
に設けた図示しないガス導入ポートに導かれ、材料ロッ
ド53の周囲に吐出される。
The hearth gas supply device 73 is for supplying an inert gas such as argon to the hearth 51 at an appropriate timing and in an appropriate amount. The inert gas branched from the inert gas source 90 passes through the hearth 51 via the flow rate control valve 73b and the flow meter 73c of the hearth gas supply device 73.
It is guided to a gas introduction port (not shown) provided in the above and is discharged around the material rod 53.

【0030】排気装置76は、排気ポンプ76bによ
り、真空ゲート76aを介して真空容器10内のガスを
適宜排気する。
The exhaust device 76 appropriately exhausts the gas in the vacuum container 10 via the vacuum gate 76a by the exhaust pump 76b.

【0031】真空圧測定器77は、真空容器10内の酸
素ガス、窒素ガス等の分圧を計測することができ、この
計測結果は、雰囲気制御装置78によって監視されてい
る。
The vacuum pressure measuring device 77 can measure the partial pressure of oxygen gas, nitrogen gas, etc. in the vacuum container 10, and the measurement result is monitored by the atmosphere control device 78.

【0032】雰囲気制御装置78は、酸素ガス供給装置
71、窒素ガス供給装置72およびハース用ガス供給装
置73等を介して、酸素ガス、窒素ガスおよびアルゴン
ガスの真空容器10内への供給量をそれぞれ調整するこ
とができる。また、雰囲気制御装置78は、真空圧測定
器77の計測結果に基づいて、酸素ガス供給装置71、
窒素ガス供給装置72、ハース用ガス供給装置73およ
び排気装置76等の動作を制御して、真空容器10内の
酸素ガス、窒素ガスおよびアルゴンガスの分圧を目標値
に制御することができる。
The atmosphere control device 78 controls the supply amount of oxygen gas, nitrogen gas and argon gas into the vacuum container 10 through the oxygen gas supply device 71, the nitrogen gas supply device 72, the hearth gas supply device 73 and the like. Each can be adjusted. Further, the atmosphere control device 78, based on the measurement result of the vacuum pressure measuring device 77, the oxygen gas supply device 71,
By controlling the operations of the nitrogen gas supply device 72, the hearth gas supply device 73, the exhaust device 76, and the like, the partial pressures of the oxygen gas, the nitrogen gas, and the argon gas in the vacuum container 10 can be controlled to the target values.

【0033】ここで、ハース51の構造について、図2
を参照してさらに説明する。
Here, the structure of the hearth 51 is shown in FIG.
Further description will be made with reference to.

【0034】ハース51は、冷却用のキャビティCAを
備える第1ベース部材51aと、第1ベース部材51a
上に固定される円筒状の第2ベース部材51bと、第2
ベース部材51b上に固定されるコーン状のガイド部材
51cとを備える。これら第1ベース部材51a、第2
ベース部材51bおよびガイド部材51cは、それぞれ
に設けた開口THa、THbおよびTHcの中心を一致
させて固定されており、これら開口THa、THbおよ
びTHcにより前記した貫通孔THが形成される。
The hearth 51 includes a first base member 51a having a cooling cavity CA and a first base member 51a.
A second cylindrical base member 51b fixed on the upper side,
And a cone-shaped guide member 51c fixed on the base member 51b. These first base member 51a, second
The base member 51b and the guide member 51c are fixed such that the centers of the openings THa, THb, and THc provided in the base member 51b and the guide member 51c are aligned with each other, and the through holes TH are formed by the openings THa, THb, and THc.

【0035】第1ベース部材51aおよび第2ベース部
材51bは、いずれも銅材料で形成され、高い熱伝導率
と導電性を有し、キャビティCAに供給される冷却水に
より適宜冷却される。
The first base member 51a and the second base member 51b are both made of a copper material, have high thermal conductivity and conductivity, and are appropriately cooled by the cooling water supplied to the cavity CA.

【0036】ガイド部材51cは、カーボン材料で形成
され、高い導電性と耐熱性を有し、プラズマビームPB
を引き寄せる。このガイド部材51cは、高融点金属で
形成してもよい。
The guide member 51c is made of a carbon material, has high conductivity and heat resistance, and has a plasma beam PB.
Attract. The guide member 51c may be made of a refractory metal.

【0037】第1ベース部材51aおよび第2ベース部
材51bには、ハース用ガス供給装置73から延出した
配管が接続されるガス導入管51fが形成され、ガス導
入管51fの先端は貫通孔THに連通している。したが
って、不活性ガス源90から供給されたアルゴンガス
は、ガス導入管51fを介して材料ロッド53の側面に
吐出される。これにより、ガイド部材51c上方におけ
るアルゴンガスの密度が高くなり、プラズマビームPB
がガイド部材51cに引き寄せられる。つまり、材料ロ
ッド53がSiO等の導電性の低い材料の場合であって
も、材料ロッド53にプラズマを効率的に供給すること
ができ、成膜の効率を高めることができる。
The first base member 51a and the second base member 51b are provided with a gas introduction pipe 51f to which a pipe extending from the hearth gas supply device 73 is connected, and the tip of the gas introduction pipe 51f has a through hole TH. Is in communication with. Therefore, the argon gas supplied from the inert gas source 90 is discharged to the side surface of the material rod 53 via the gas introduction pipe 51f. As a result, the density of the argon gas above the guide member 51c increases, and the plasma beam PB
Are attracted to the guide member 51c. That is, even if the material rod 53 is a material having low conductivity such as SiO, plasma can be efficiently supplied to the material rod 53, and the efficiency of film formation can be improved.

【0038】以上説明した成膜装置を用いた本実施の形
態の第1〜第3の例に係る珪素化合物膜の成膜方法につ
いて、以下説明する。 (配置工程)まず、真空容器(成膜室)10の下部に配
置されたハース51の貫通孔TH(蒸着材料配置部)に
材料ロッド53を装着する。材料ロッド53を構成する
蒸着材料は、一酸化珪素(SiO)または二酸化珪素
(SiO)等の珪素酸化物を主成分とする。なお、蒸
着材料は、セリウムやカルシウム等をさらに含むと、膜
の緻密化を図ることができる。一方、ハース51の上方
の対向する位置に設けられた搬送路61に配置された基
板保持部材WHに、基板Wを保持する。基板Wは、例え
ば厚み0.1mmのプラスチックフィルムである。な
お、基板Wとしてガラス基板を用いてもよい。 (付着工程(成膜工程))つぎに、基板Wに珪素化合物
を付着形成(成膜)させるに際して、予め真空容器10
に窒素ガス等の雰囲気ガス(反応ガス)を導入する。こ
の場合、本実施の形態の第1の例に係る成膜方法では窒
素ガスのみを導入し、本実施の形態の第2の例に係る成
膜方法では窒素ガスとともにさらに酸素ガスを導入す
る。
A method for forming a silicon compound film according to the first to third examples of the present embodiment using the film forming apparatus described above will be described below. (Arrangement Step) First, the material rod 53 is attached to the through hole TH (vapor deposition material arrangement portion) of the hearth 51 arranged in the lower portion of the vacuum container (film formation chamber) 10. The vapor deposition material forming the material rod 53 contains silicon oxide such as silicon monoxide (SiO) or silicon dioxide (SiO 2 ) as a main component. If the vapor deposition material further contains cerium, calcium, or the like, the film can be densified. On the other hand, the substrate W is held by the substrate holding members WH arranged on the transport path 61 provided at the opposite position above the hearth 51. The substrate W is, for example, a plastic film having a thickness of 0.1 mm. A glass substrate may be used as the substrate W. (Adhesion Step (Film Forming Step)) Next, when the silicon compound is adhered and formed (film formation) on the substrate W, the vacuum container 10 is previously prepared.
Atmosphere gas (reaction gas) such as nitrogen gas is introduced into. In this case, only the nitrogen gas is introduced in the film forming method according to the first example of the present embodiment, and the oxygen gas is further introduced together with the nitrogen gas in the film forming method according to the second example of the present embodiment.

【0039】一方、プラズマガン30の陰極31とハー
ス51との間で放電を生じさせ、これにより、プラズマ
ビームPBを生成する。プラズマビームPBは、ステア
リングコイル47と補助陽極52内の永久磁石55等と
によって決定される磁界に案内されてハース51に到達
する。この際、材料ロッド53の周囲にアルゴンガスが
供給されるので、容易にプラズマビームPBがハース5
1に引き寄せられる。
On the other hand, an electric discharge is generated between the cathode 31 of the plasma gun 30 and the hearth 51 to generate a plasma beam PB. The plasma beam PB reaches the hearth 51 under the guidance of the magnetic field determined by the steering coil 47 and the permanent magnet 55 in the auxiliary anode 52. At this time, since the argon gas is supplied around the material rod 53, the plasma beam PB is easily supplied to the hearth 5.
Attracted to 1.

【0040】プラズマに曝された材料ロッド53は、徐
々に加熱される。材料ロッド53が十分に加熱される
と、材料ロッド53が昇華し、一酸化珪素、二酸化珪素
あるいは珪素等の蒸着物質が蒸発(出射)する。
The material rod 53 exposed to the plasma is gradually heated. When the material rod 53 is sufficiently heated, the material rod 53 is sublimated, and vapor deposition substances such as silicon monoxide, silicon dioxide, or silicon are evaporated (emitted).

【0041】蒸着物質は、プラズマビームPBによりイ
オン化され、活性度の高い状態となって基板Wに付着
(入射)する。基板W上に堆積した一酸化珪素、二酸化
珪素あるいは珪素は、雰囲気ガス中の窒素ガスや酸素ガ
スと反応して、基板W上に珪素化合物層である酸化窒化
珪素層(SiOxNy層)が形成される。
The vapor deposition material is ionized by the plasma beam PB and becomes highly active and adheres (incidents) to the substrate W. Silicon monoxide, silicon dioxide, or silicon deposited on the substrate W reacts with nitrogen gas or oxygen gas in the atmospheric gas to form a silicon oxynitride layer (SiOxNy layer) which is a silicon compound layer on the substrate W. It

【0042】以上説明した付着工程において、通常は、
この酸化窒化珪素層形成処理を所定時間継続することに
より、酸化窒化珪素層の厚みが増して、最終的に酸化窒
化珪素膜(SiOxNy膜)が成膜される。 (付着工程/冷却工程)これに対して、本実施の形態の
第1および第2の例に係る成膜方法では、付着工程とと
もに、珪素化合物層を形成した基板Wを真空容器10上
方の領域(成膜ゾーン)A1(図1参照)から、搬送路
61の両端の領域(冷却ゾーン)A2またはA3に退避
させて冷却する冷却工程をさらに有する。そして付着工
程と冷却工程を繰り返すことにより、珪素化合物膜が成
膜される。
In the attaching step described above, normally,
By continuing this silicon oxynitride layer forming process for a predetermined time, the thickness of the silicon oxynitride layer is increased, and finally a silicon oxynitride film (SiOxNy film) is formed. (Adhesion Step / Cooling Step) On the other hand, in the film forming method according to the first and second examples of the present embodiment, the substrate W on which the silicon compound layer is formed is removed from the region above the vacuum container 10 together with the adhesion step. The film forming zone A1 (see FIG. 1) is further provided with a cooling step of evacuating to a region (cooling zone) A2 or A3 at both ends of the transport path 61 and cooling. Then, a silicon compound film is formed by repeating the attaching step and the cooling step.

【0043】付着工程として、領域A1において基板W
に珪素化合物層を形成する。ついで、冷却工程として、
基板Wを保持した基板保持部材WHを移動させて、領域
A2またはA3に所定時間配置することにより、基板W
は放冷される。このとき、必要に応じて領域A2または
A3に適当な冷却用ガスを導入して短時間で積極的に冷
却してもよい。
As the attaching step, the substrate W is formed in the area A1.
A silicon compound layer is formed on. Then, as a cooling process,
The substrate holding member WH that holds the substrate W is moved and placed in the area A2 or A3 for a predetermined time, so that the substrate W
Is allowed to cool. At this time, if necessary, an appropriate cooling gas may be introduced into the region A2 or A3 to positively cool in a short time.

【0044】そして、本実施の形態の第1の例では、付
着工程と冷却工程とを少なくとも2回繰り返す。この場
合、繰り返し回数によって異なるものの、付着工程にお
ける付着時間は好適には5〜60s程度であり、冷却工
程における冷却時間は好適には5〜120s程度であ
る。
Then, in the first example of the present embodiment, the attaching step and the cooling step are repeated at least twice. In this case, although it depends on the number of repetitions, the attachment time in the attachment step is preferably about 5 to 60 s, and the cooling time in the cooling step is preferably about 5 to 120 s.

【0045】また、本実施の形態の第2の例では、冷却
工程に引き続く付着工程において、雰囲気ガスを構成す
る窒素ガスおよび酸素ガスの構成比率を前回の付着工程
における構成比率から変更する。すなわち、前回の付着
工程を終了した後の冷却工程の時間帯に、次の付着工程
のための雰囲気ガスの組成を切り換えておき、冷却工程
が終了した後、次の付着工程においては、前回の付着工
程とは異なる組成の雰囲気ガス下で付着処理を行う。こ
の場合、雰囲気ガスの組成の切り換え操作は、1〜10
s程度の時間内で行うことができる。付着工程と冷却工
程とを多数回繰り返す場合、上記の雰囲気ガスの組成の
切り換えは、任意の回の付着工程のみにおいて行っても
よく、また、全ての付着工程においてその都度行っても
よい。雰囲気ガスの組成の変更幅は、例えば、アルゴン
ガス量1に対して、酸素ガス量および窒素ガス量をそれ
ぞれ0〜5の範囲(アルゴン:酸素:窒素=1:0〜
5:5〜0(容積比))とすることができる。
Further, in the second example of the present embodiment, in the adhering step subsequent to the cooling step, the composition ratios of nitrogen gas and oxygen gas constituting the atmospheric gas are changed from the composition ratios in the previous adhering step. That is, the composition of the atmosphere gas for the next deposition step is switched in the time zone of the cooling step after the previous deposition step is completed, and after the cooling step is completed, in the next deposition step, The adhesion treatment is performed under an atmosphere gas having a composition different from that of the adhesion process. In this case, the operation for changing the composition of the atmosphere gas is 1 to 10
It can be performed within a time of about s. When the deposition process and the cooling process are repeated many times, the composition of the atmosphere gas may be switched only in any deposition process, or may be performed in all deposition processes. The range of change in the composition of the atmosphere gas is, for example, for an argon gas amount of 1, an oxygen gas amount and a nitrogen gas amount of 0 to 5 (argon: oxygen: nitrogen = 1: 0 to 0).
5: 5 to 0 (volume ratio)).

【0046】なお、このときの成膜圧力(付着圧力)
は、好ましくは0.05〜0.5Paであり、以下の実
施例においても同様である。
The film forming pressure (adhesion pressure) at this time
Is preferably 0.05 to 0.5 Pa, and is the same in the following examples.

【0047】以上の各工程を経て、本実施の形態の第1
および第2の例に係る成膜方法による珪素化合物膜が基
板に形成される。このとき形成される珪素化合物膜は、
反応ガスの条件によって異なり、酸化窒化珪素あるいは
酸化珪素を主成分とする珪素化合物膜、またはこれらの
成分が複合した珪素化合物膜である。
Through the above steps, the first embodiment of the present embodiment
And the silicon compound film is formed on the substrate by the film forming method according to the second example. The silicon compound film formed at this time is
It is a silicon compound film containing silicon oxynitride or silicon oxide as a main component, or a silicon compound film in which these components are combined, depending on the conditions of the reaction gas.

【0048】つぎに、本実施の形態の第3の例に係る成
膜方法について説明する。
Next, a film forming method according to the third example of the present embodiment will be described.

【0049】本実施の形態の第3の例に係る成膜方法で
は、上記本実施の形態の第1および第2の例と異なり、
成膜工程(付着工程)において上記の冷却工程を有しな
い。
In the film forming method according to the third example of the present embodiment, unlike the first and second examples of the present embodiment,
The film forming step (adhesion step) does not have the above cooling step.

【0050】但し、本実施の形態の第3の例では、成膜
工程の成膜過程において、雰囲気ガスとして窒素ガスお
よび酸素ガスからなる混合ガスを用いるとともに、窒素
ガスおよび酸素ガスの構成比率を少なくとも1回変更す
る。この場合、1回のみ不連続的に構成比率を大幅に変
更してもよく、あるいは成膜工程の全工程にわたって逐
次、連続的に徐々に構成比率を変更してもよい。構成比
率の変更条件は、上記した第1および第2の例の条件に
準じたものとすることができる。この場合、窒素あるい
は酸素のいずれか一方のガスの供給を一時的に遮断し
て、他方のガスのみを導入してもよい。
However, in the third example of the present embodiment, in the film forming process of the film forming step, a mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas is used as an atmosphere gas, and the composition ratio of nitrogen gas and oxygen gas is set. Change at least once. In this case, the composition ratio may be drastically changed only once, or the composition ratio may be gradually and continuously changed over the entire film forming process. The conditions for changing the composition ratio can be based on the conditions of the first and second examples described above. In this case, the supply of either the nitrogen gas or the oxygen gas may be temporarily interrupted, and only the other gas may be introduced.

【0051】上記により、本実施の形態の第3例に係る
成膜方法による珪素化合物膜としての酸化窒素珪素膜が
基板に形成される。
As described above, the silicon dioxide silicon oxide film as the silicon compound film is formed on the substrate by the film forming method according to the third example of the present embodiment.

【0052】以上説明した本実施の形態の第1〜第3の
例に係る珪素化合物膜の成膜方法は、個々の処理工程に
おける処理方法自体については一部共通性を有しない。
The method of forming a silicon compound film according to the first to third examples of the present embodiment described above does not have some commonality in the processing method itself in each processing step.

【0053】しかしながら、所定の成膜条件で所定時間
を通じて連続的に実質的に同一構造の珪素化合物層の厚
みを増して成膜するのではなく、成膜過程で実質的に成
膜条件を変更している点において、全ての例は共通す
る。
However, instead of continuously increasing the thickness of the silicon compound layer having substantially the same structure under a predetermined film forming condition for a predetermined time, the film forming condition is substantially changed during the film forming process. In all respects, all examples are common.

【0054】そして、得られる珪素化合物膜は、いずれ
も高いガスバリア性を有する。
Each of the obtained silicon compound films has a high gas barrier property.

【0055】すなわち、本実施の形態の第1の例は、複
数回の付着工程の間に冷却工程を有することにより、例
えば、複数回の付着工程の雰囲気ガス条件を同一にして
行ったとしても、前回の付着工程において生成された珪
素化合物層の上に今回の付着工程において生成された珪
素化合物層が結晶構造的に連続して形成されるのではな
く、いわば2つの珪素化合物層が積層された形態になっ
ているものと考えられる。このとき、例えば、2つの珪
素化合物層のそれぞれにガスバリア性を損なう原因とな
る欠陥構造を有していたとしても、その欠陥構造の連続
性が2つの珪素化合物層間で遮断されることにより、形
成される珪素化合物層膜のガスバリア性が改善されるも
のと考えられる。
That is, the first example of the present embodiment has a cooling step between a plurality of deposition steps, so that, for example, even if the atmospheric gas conditions of a plurality of deposition steps are the same. , The silicon compound layer generated in the present adhesion process is not formed continuously on the silicon compound layer generated in the previous adhesion process in terms of crystal structure, but so to speak, two silicon compound layers are laminated. It is thought that it is in the form. At this time, for example, even if each of the two silicon compound layers has a defect structure which causes the gas barrier property to be impaired, the continuity of the defect structure is interrupted between the two silicon compound layers to form the defect structure. It is considered that the gas barrier property of the obtained silicon compound layer film is improved.

【0056】同様に、本実施の形態の第2の例は、複数
回の付着工程における雰囲気ガス条件を異ならせること
により、各珪素化合物層の結晶構造が変化し、上記本実
施の形態の第1の例の作用効果がより顕著に表われるも
のと考えられ、また、本実施の形態の第3の例は、冷却
工程がなくても、複数回の付着工程における雰囲気ガス
条件を異ならせることにより上記の作用効果が得られる
ものと考えられる。
Similarly, in the second example of the present embodiment, the crystal structure of each silicon compound layer is changed by changing the atmospheric gas conditions in a plurality of deposition steps, and the second example of the present embodiment It is considered that the effect of Example 1 is more prominent, and in Example 3 of the present embodiment, the atmospheric gas conditions in a plurality of deposition steps are made different even without the cooling step. It is considered that the above-mentioned effects can be obtained.

【0057】[0057]

【実施例】実施例を挙げて、本発明をさらに説明する。
なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるも
のではない。 (実施例1)基板として、厚み0.1mmのプラスチッ
クフィルムを用いた。材料ロッドを構成する蒸着材料
は、一酸化珪素を用いた。成膜条件は、放電電流120
A、成膜圧力0.1Pa、雰囲気ガス条件としてアルゴ
ン:酸素:窒素=1:0:5とした。
EXAMPLES The present invention will be further described with reference to examples.
The present invention is not limited to the embodiments described below. (Example 1) As a substrate, a plastic film having a thickness of 0.1 mm was used. Silicon monoxide was used as the vapor deposition material forming the material rod. The film forming condition is a discharge current of 120.
A, the film forming pressure was 0.1 Pa, and the atmospheric gas conditions were argon: oxygen: nitrogen = 1: 0: 5.

【0058】上記の条件で、基板を搬送しながら、成膜
ゾーンにおける付着操作を10s実施した後、冷却ゾー
ンでの冷却操作を30s行い、この付着操作および冷却
操作のサイクルを4回繰り返した。基板表面に形成され
た酸化窒化珪素膜の厚みは100nmであった。
Under the above conditions, while the substrate was being transported, the deposition operation in the film forming zone was carried out for 10 s, the cooling operation in the cooling zone was carried out for 30 s, and the cycle of the deposition operation and the cooling operation was repeated four times. The thickness of the silicon oxynitride film formed on the surface of the substrate was 100 nm.

【0059】得られた実施例1の酸化窒化珪素膜は、水
蒸気透過率が0.23g/mdayであった。比較の
ために、冷却操作を加えず、成膜条件を一定とした1回
の成膜操作を40s実施して得た酸化窒化珪素膜につい
て測定した水蒸気透過率は0.66g/mdayであ
った。 (実施例2)基板として、厚み0.1mmのプラスチッ
クフィルムを用いた。材料ロッドを構成する蒸着材料
は、一酸化珪素を用いた。成膜条件は、放電電流120
A、成膜圧力0.1Pa、雰囲気ガス条件として、付着
工程の都度、アルゴン:酸素:窒素=1:0:5とアル
ゴン:酸素:窒素=1:5:0との切り換えを行った。
The obtained silicon oxynitride film of Example 1 had a water vapor permeability of 0.23 g / m 2 day. For comparison, the water vapor transmission rate measured for the silicon oxynitride film obtained by carrying out one film formation operation for 40 s under constant film formation conditions without adding a cooling operation was 0.66 g / m 2 day. there were. (Example 2) As a substrate, a plastic film having a thickness of 0.1 mm was used. Silicon monoxide was used as the vapor deposition material forming the material rod. The film forming condition is a discharge current of 120.
A, the film forming pressure was 0.1 Pa, and the atmosphere gas conditions were such that switching between argon: oxygen: nitrogen = 1: 0: 5 and argon: oxygen: nitrogen = 1: 5: 0 was performed in each deposition step.

【0060】上記の条件で、基板を搬送しながら、成膜
ゾーンにおける付着操作を10s実施した後、冷却ゾー
ンでの冷却操作を30s行い、この付着操作および冷却
操作のサイクルを4回繰り返した。このとき、前回付着
工程から次の付着工程に移るインターバルである冷却工
程の時間に上記した雰囲気ガス条件の切り換え操作を行
った。基板表面に形成された酸化窒化珪素を主成分とす
る珪素化合物膜の厚みは100nmであった。
Under the above conditions, while the substrate was being transported, the deposition operation in the film forming zone was carried out for 10 s, the cooling operation in the cooling zone was carried out for 30 s, and the cycle of the deposition operation and the cooling operation was repeated four times. At this time, the switching operation of the atmospheric gas conditions described above was performed during the cooling step, which is the interval from the previous attaching step to the next attaching step. The thickness of the silicon compound film containing silicon oxynitride as a main component formed on the substrate surface was 100 nm.

【0061】得られた実施例2の珪素化合物膜は、水蒸
気透過率が0.22g/mdayであった。
The obtained silicon compound film of Example 2 had a water vapor transmission rate of 0.22 g / m 2 day.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明に係る珪素化合物膜の成膜方法に
よれば、成膜室に設けられた蒸着材料配置部に珪素酸化
物を主成分とする蒸着材料を配置するとともに、蒸着材
料配置部に対向する位置に基板を配置する配置工程と、
蒸着材料配置部に向けてプラズマビームを供給して蒸着
材料から蒸着物質を蒸発させるとともに、反応ガスを該
成膜室に導入し、蒸着物質を該基板の表面に付着させて
珪素化合物層を形成する付着工程と、珪素化合物層を形
成した基板を成膜室から退避させて冷却する冷却工程と
を有し、付着工程および冷却工程を少なくとも2回以上
繰り返して基板の表面に珪素化合物膜を成膜するため、
透明性を有するとともに、特にガスバリア性に優れた珪
素化合物膜が成膜された基板を高いスループットで得る
ことができる。
According to the method for depositing a silicon compound film of the present invention, the vapor deposition material mainly containing silicon oxide is placed in the vapor deposition material placement portion provided in the deposition chamber, and the vapor deposition material placement is performed. An arranging step of arranging the substrate at a position facing the section,
A plasma beam is supplied toward the vapor deposition material placement portion to vaporize the vapor deposition material from the vapor deposition material, and a reaction gas is introduced into the film forming chamber to deposit the vapor deposition material on the surface of the substrate to form a silicon compound layer. And a cooling step in which the substrate on which the silicon compound layer is formed is withdrawn from the film forming chamber and cooled. The adhesion step and the cooling step are repeated at least twice to form a silicon compound film on the surface of the substrate. To film
It is possible to obtain a substrate on which a silicon compound film having transparency and particularly excellent gas barrier properties is formed with high throughput.

【0063】また、本発明に係る珪素化合物膜の成膜方
法によれば、反応ガスは窒素および酸素のうちの少なく
ともいずれか1つであり、また、冷却工程に引き続く付
着工程において、反応ガスを構成する窒素および酸素の
構成比率を前回の付着工程における構成比率から変更す
るため、珪素化合物膜の膜組成を制御する自由度が増
す。
Further, according to the method for forming a silicon compound film of the present invention, the reaction gas is at least one of nitrogen and oxygen, and the reaction gas is used in the deposition step subsequent to the cooling step. Since the composition ratio of constituent nitrogen and oxygen is changed from the composition ratio in the previous deposition step, the degree of freedom in controlling the film composition of the silicon compound film increases.

【0064】また、本発明に係る珪素化合物膜の成膜方
法によれば、成膜室に設けられた蒸着材料配置部に珪素
酸化物を主成分とする蒸着材料を配置するとともに、蒸
着材料配置部に対向する位置に基板を配置する配置工程
と、蒸着材料配置部に向けてプラズマビームを供給して
蒸着材料から蒸着物質を蒸発させるとともに、窒素およ
び酸素を含むガスを反応ガスとして成膜室に導入し、蒸
着物質を基板の表面に付着させて酸化窒化珪素膜を形成
する成膜工程とを有し、成膜工程の成膜過程において、
反応ガスの窒素および酸素の構成比率を少なくとも1回
変更するため、冷却工程を格別に設けることなく上記の
発明の効果を得ることができ、成膜装置および成膜操作
が簡略化される。
Further, according to the method for forming a silicon compound film of the present invention, the vapor deposition material mainly containing silicon oxide is placed in the vapor deposition material placement portion provided in the deposition chamber, and the vapor deposition material placement is performed. And a film forming chamber in which a plasma beam is supplied toward the vapor deposition material placement portion to vaporize the vapor deposition substance from the vapor deposition material and a gas containing nitrogen and oxygen is used as a reaction gas. And a vapor deposition material is attached to the surface of the substrate to form a silicon oxynitride film.
Since the composition ratios of nitrogen and oxygen of the reaction gas are changed at least once, the effects of the above invention can be obtained without specially providing a cooling step, and the film forming apparatus and the film forming operation are simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本実施の形態例に係る珪素化合物膜の形成方法
に用いるイオンプレーティング装置の概略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an ion plating apparatus used in a method for forming a silicon compound film according to this embodiment.

【図2】図1のイオンプレーティング装置のハースの概
略断面図である。
2 is a schematic sectional view of a hearth of the ion plating apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 真空容器 30 プラズマガン 50 陽極部材 51 ハース 53 材料ロッド 60 搬送機構 61 搬送路 71 酸素ガス供給装置 73 窒素ガス供給装置 78 雰囲気制御装置 10 vacuum container 30 plasma gun 50 Anode member 51 Hearth 53 Material Rod 60 transport mechanism 61 Transport path 71 Oxygen gas supply device 73 Nitrogen gas supply device 78 Atmosphere control device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 成膜室に設けられた蒸着材料配置部に珪
素酸化物を主成分とする蒸着材料を配置するとともに、
該蒸着材料配置部に対向する位置に基板を配置する配置
工程と、 該蒸着材料配置部に向けてプラズマビームを供給して該
蒸着材料から蒸着物質を蒸発させるとともに、反応ガス
を該成膜室に導入し、該蒸着物質を該基板の表面に付着
させて珪素化合物層を形成する付着工程と、 該珪素化合物層を形成した該基板を該成膜室から退避さ
せて冷却する冷却工程とを有し、 該付着工程および該冷却工程を少なくとも2回以上繰り
返して該基板の表面に珪素化合物膜を成膜することを特
徴とする珪素化合物膜の成膜方法。
1. A vapor deposition material containing silicon oxide as a main component is placed in a vapor deposition material placement portion provided in a film forming chamber, and
An arranging step of arranging the substrate at a position facing the vapor deposition material arranging section, supplying a plasma beam toward the vapor deposition material arranging section to evaporate a vapor deposition substance from the vapor deposition material, and a reaction gas into the film forming chamber. And depositing the vapor deposition material on the surface of the substrate to form a silicon compound layer, and a cooling step of evacuating the substrate on which the silicon compound layer is formed and cooling the substrate. A method for forming a silicon compound film, which comprises forming the silicon compound film on the surface of the substrate by repeating the attaching step and the cooling step at least twice or more.
【請求項2】 前記反応ガスは窒素および酸素のうちの
少なくともいずれか1つであることを特徴とする請求項
1記載の珪素化合物膜の成膜方法。
2. The method for forming a silicon compound film according to claim 1, wherein the reaction gas is at least one of nitrogen and oxygen.
【請求項3】 冷却工程に引き続く付着工程において、
前記反応ガスを構成する前記窒素および前記酸素の構成
比率を前回の付着工程における構成比率から変更するこ
とを特徴とする請求項2記載の珪素化合物膜の成膜方
法。
3. In the adhesion step subsequent to the cooling step,
3. The method for forming a silicon compound film according to claim 2, wherein the composition ratio of the nitrogen and the oxygen forming the reaction gas is changed from the composition ratio in the previous deposition step.
【請求項4】 成膜室に設けられた蒸着材料配置部に珪
素酸化物を主成分とする蒸着材料を配置するとともに、
該蒸着材料配置部に対向する位置に基板を配置する配置
工程と、 該蒸着材料配置部に向けてプラズマビームを供給して該
蒸着材料から蒸着物質を蒸発させるとともに、窒素およ
び酸素を含むガスを反応ガスとして該成膜室に導入し、
該蒸着物質を該基板の表面に付着させて酸化窒化珪素膜
を形成する成膜工程とを有し、 該成膜工程の成膜過程において、該反応ガスの該窒素お
よび該酸素の構成比率を少なくとも1回変更することを
特徴とする珪素化合物膜の成膜方法。
4. A vapor deposition material containing silicon oxide as a main component is placed in a vapor deposition material placement portion provided in a film forming chamber, and
An arranging step of arranging the substrate at a position facing the vapor deposition material arranging section, and supplying a plasma beam toward the vapor deposition material arranging section to evaporate the vapor deposition substance from the vapor deposition material and to generate a gas containing nitrogen and oxygen. Introduced into the film forming chamber as a reaction gas,
A film forming step of forming the silicon oxynitride film by adhering the vapor deposition material to the surface of the substrate, wherein in the film forming step of the film forming step, the composition ratio of the nitrogen and the oxygen of the reaction gas is adjusted. A method for forming a silicon compound film, which comprises changing at least once.
【請求項5】 成膜室に設けられた蒸着材料配置部に珪
素酸化物を主成分とする蒸着材料を配置するとともに、
該蒸着材料配置部に対向する位置に基板を配置する配置
工程と、 該蒸着材料配置部に向けてプラズマビームを供給して該
蒸着材料から蒸着物質を蒸発させるとともに、窒素およ
び酸素を含むガスを反応ガスとして該成膜室に導入し、
該蒸着物質を該基板の表面に付着させて酸化窒化珪素膜
を形成する成膜工程とを有し、 該成膜工程の成膜過程において、該反応ガスの該窒素お
よび該酸素の構成比率を逐次変化させることを特徴とす
る珪素化合物膜の成膜方法。
5. A vapor deposition material containing silicon oxide as a main component is placed in a vapor deposition material placement portion provided in a film forming chamber,
An arranging step of arranging the substrate at a position facing the vapor deposition material arranging section, and supplying a plasma beam toward the vapor deposition material arranging section to evaporate the vapor deposition substance from the vapor deposition material and to generate a gas containing nitrogen and oxygen. Introduced into the film forming chamber as a reaction gas,
A film forming step of forming the silicon oxynitride film by adhering the vapor deposition material to the surface of the substrate, wherein in the film forming step of the film forming step, the composition ratio of the nitrogen and the oxygen of the reaction gas is adjusted. A method for forming a silicon compound film, which comprises sequentially changing the film thickness.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004325952A (en) * 2003-04-25 2004-11-18 Central Glass Co Ltd Translucent thin film and manufacturing method therefor
WO2007111076A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing transparent barrier sheet
WO2007111092A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing transparent barrier sheet
WO2007111075A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing transparent barrier sheet
WO2007111098A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing same
WO2007111074A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing transparent barrier sheet

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004325952A (en) * 2003-04-25 2004-11-18 Central Glass Co Ltd Translucent thin film and manufacturing method therefor
JP4520107B2 (en) * 2003-04-25 2010-08-04 セントラル硝子株式会社 Translucent thin film and method for producing the same
WO2007111076A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing transparent barrier sheet
WO2007111092A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing transparent barrier sheet
WO2007111075A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing transparent barrier sheet
WO2007111098A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing same
WO2007111074A1 (en) 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Transparent barrier sheet and method for producing transparent barrier sheet

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