JP2014105350A - プラズマcvd装置及び膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャンバー1と、前記チャンバー内に配置され、基材2を保持する基材ホルダー3と、前記チャンバーに繋げられ、前記チャンバー内に原料ガスを導入するガス導入経路と、前記チャンバー内に5kHz以上500kHz以下の高周波出力を、0.02ms以上20ms以下の周期で10%以上90%以下のDUTY比のパルス状に供給する出力供給機構4と、を具備し、前記DUTY比は、1周期の間で前記基材ホルダーに高周波出力が印加される期間の比率であり、前記出力供給機構から供給された前記高周波出力により前記チャンバー内にプラズマを発生させて前記基材に膜を成膜するプラズマCVD装置である。
【選択図】 図1
Description
また、本発明の一態様は、高周波出力の周波数を低くしてもプラズマの保持を容易にすることを課題の一つとする。
[1]チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、基材を保持する基材ホルダーと、
前記チャンバーに繋げられ、前記チャンバー内に原料ガスを導入するガス導入経路と、
前記チャンバー内に5kHz以上500kHz以下の高周波出力を、0.02ms以上20ms以下の周期で10%以上90%以下のDUTY比のパルス状に供給する出力供給機構と、
を具備し、
前記DUTY比は、1周期の間で前記基材ホルダーに高周波出力が印加される期間の比率であり、
前記出力供給機構から供給された前記高周波出力により前記チャンバー内にプラズマを発生させて前記基材に膜を成膜することを特徴とするプラズマCVD装置。
前記高周波出力の周波数が50kHz以上300kHz以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。
前記基材ホルダーに保持された前記基材の温度を調整する温度調整機構を有し、
前記原料ガスは鎖式炭化水素及び環式炭化水素の少なくとも一方を有し、
前記膜は導電性を有するDLC膜であり、
前記基材に前記DLC膜を成膜する際の温度が100℃以上であることを特徴とするプラズマCVD装置。
前記鎖式炭化水素がメタン、エタン、アセチレン、プロパン及びブタンの群から選択された一つ又は複数の炭化水素であり、
前記環式炭化水素がベンゼン及びトルエンの少なくとも一方の炭化水素であることを特徴とするプラズマCVD装置。
前記チャンバー内に配置され、基材を保持する基材ホルダーと、
前記基材ホルダーに保持された前記基材の温度を調整する温度調整機構と、
前記チャンバーに繋げられ、前記チャンバー内に鎖式炭化水素を導入するガス導入経路と、
前記チャンバー内に5kHz以上500kHz以下の高周波出力を供給する高周波電源と、
を具備し、
前記高周波電源から供給された高周波出力により前記チャンバー内にプラズマを発生させて前記基材に導電性を有するDLC膜を100℃以上の温度で成膜することを特徴とするプラズマCVD装置。
前記鎖式炭化水素がメタン、エタン、アセチレン、プロパン及びブタンの群から選択された一つ又は複数の炭化水素であることを特徴とするプラズマCVD装置。
前記チャンバー内に配置され、基材を保持する基材ホルダーと、
前記基材ホルダーに保持された前記基材の温度を調整する温度調整機構と、
前記チャンバーに繋げられ、前記チャンバー内に環式炭化水素を導入するガス導入経路と、
前記チャンバー内に5kHz以上500kHz以下の高周波出力を供給する高周波電源と、
を具備し、
前記高周波電源から供給された高周波出力により前記チャンバー内にプラズマを発生させて前記基材に導電性を有するDLC膜を200℃以上の温度で成膜することを特徴とするプラズマCVD装置。
前記環式炭化水素がベンゼン及びトルエンの少なくとも一方の炭化水素であることを特徴とするプラズマCVD装置。
前記チャンバー内を0.6Pa以下(好ましくは0.015〜0.526Pa、より好ましくは0.037〜0.301Pa、さらに好ましくは0.150Pa)の圧力とする真空排気機構を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
前記DUTY比は、1周期の間で前記基材に高周波出力が印加される期間の比率であることを特徴とする膜の製造方法。
前記高周波出力の周波数が50kHz以上300kHz以下であることを特徴とする膜の製造方法。
前記原料ガスは鎖式炭化水素及び環式炭化水素の少なくとも一方を有し、
前記膜は導電性を有するDLC膜であり、
前記基材に前記DLC膜を成膜する際の温度が100℃以上であることを特徴とする膜の製造方法。
前記鎖式炭化水素がメタン、エタン、アセチレン、プロパン及びブタンの群から選択された一つ又は複数の炭化水素であり、
前記環式炭化水素がベンゼン及びトルエンの少なくとも一方の炭化水素であることを特徴とする膜の製造方法。
前記原料ガスは鎖式炭化水素を有することを特徴とする膜の製造方法。
前記鎖式炭化水素がメタン、エタン、アセチレン、プロパン及びブタンの群から選択された一つ又は複数の炭化水素であることを特徴とする膜の製造方法。
前記原料ガスは環式炭化水素を有することを特徴とする膜の製造方法。
前記環式炭化水素がベンゼン及びトルエンの少なくとも一方の炭化水素であることを特徴とする膜の製造方法。
前記DLC膜の体積抵抗率が0.001Ω・cm以上50Ω・cm以下であることを特徴とする膜の製造方法。
前記基材に膜を成膜した後に、当該膜に300℃以上(好ましくは450℃以上)の熱処理を施すことを特徴とする膜の製造方法。
なお、この熱処理は、真空雰囲気で行うことが好ましい。
また、本発明の一態様を適用することで、高周波出力の周波数を低くしてもプラズマの保持を容易にすることができる。
図1(A)は、本発明の一態様に係るプラズマCVD装置を概略的に示す構成図である。
本実施の形態についての説明では、実施の形態1と同一部分の説明を省略し、異なる部分について説明する。
本実施例の導電性DLC膜は、図1に示すプラズマCVD装置を用いて成膜した。出力供給機構4によって基材2へ供給される高周波出力は13.56MHz、250kHzまたは100kHzを用い、基材2の温度は150℃とした。原料ガスは、流量計によりアルゴンガス、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)および炭化水素系ガス(メタン、アセチレン、トルエン)をガス導入口10より供給した。
本実施例の導電性DLC膜は、図1に示すプラズマCVD装置を用いて成膜し、成膜条件は実施例1と同様にした。
2…基材
3…基材ホルダー
4…出力供給機構
5…ヒーター
10…ガス導入口
13…真空ポンプ
Claims (17)
- チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、基材を保持する基材ホルダーと、
前記チャンバーに繋げられ、前記チャンバー内に原料ガスを導入するガス導入経路と、
前記チャンバー内に5kHz以上500kHz以下の高周波出力を、0.02ms以上20ms以下の周期で10%以上90%以下のDUTY比のパルス状に供給する出力供給機構と、
を具備し、
前記DUTY比は、1周期の間で前記基材ホルダーに高周波出力が印加される期間の比率であり、
前記出力供給機構から供給された前記高周波出力により前記チャンバー内にプラズマを発生させて前記基材に膜を成膜することを特徴とするプラズマCVD装置。 - 請求項1において、
前記高周波出力の周波数が50kHz以上300kHz以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。 - 請求項1または2において、
前記基材ホルダーに保持された前記基材の温度を調整する温度調整機構を有し、
前記原料ガスは鎖式炭化水素及び環式炭化水素の少なくとも一方を有し、
前記膜は導電性を有するDLC膜であり、
前記基材に前記DLC膜を成膜する際の温度が100℃以上であることを特徴とするプラズマCVD装置。 - 請求項3において、
前記鎖式炭化水素がメタン、エタン、アセチレン、プロパン及びブタンの群から選択された一つ又は複数の炭化水素であり、
前記環式炭化水素がベンゼン及びトルエンの少なくとも一方の炭化水素であることを特徴とするプラズマCVD装置。 - チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、基材を保持する基材ホルダーと、
前記基材ホルダーに保持された前記基材の温度を調整する温度調整機構と、
前記チャンバーに繋げられ、前記チャンバー内に鎖式炭化水素を導入するガス導入経路と、
前記チャンバー内に5kHz以上500kHz以下の高周波出力を供給する高周波電源と、
を具備し、
前記高周波電源から供給された高周波出力により前記チャンバー内にプラズマを発生させて前記基材に導電性を有するDLC膜を100℃以上の温度で成膜することを特徴とするプラズマCVD装置。 - 請求項5において、
前記鎖式炭化水素がメタン、エタン、アセチレン、プロパン及びブタンの群から選択された一つ又は複数の炭化水素であることを特徴とするプラズマCVD装置。 - チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、基材を保持する基材ホルダーと、
前記基材ホルダーに保持された前記基材の温度を調整する温度調整機構と、
前記チャンバーに繋げられ、前記チャンバー内に環式炭化水素を導入するガス導入経路と、
前記チャンバー内に5kHz以上500kHz以下の高周波出力を供給する高周波電源と、
を具備し、
前記高周波電源から供給された高周波出力により前記チャンバー内にプラズマを発生させて前記基材に導電性を有するDLC膜を200℃以上の温度で成膜することを特徴とするプラズマCVD装置。 - 請求項7において、
前記環式炭化水素がベンゼン及びトルエンの少なくとも一方の炭化水素であることを特徴とするプラズマCVD装置。 - 5kHz以上500kHz以下の高周波出力を、0.02ms以上20ms以下の周期で10%以上90%以下のDUTY比のパルス状に基材に供給することによって原料ガスのプラズマを発生させることにより、前記基材に膜を成膜するものであり、
前記DUTY比は、1周期の間で前記基材に高周波出力が印加される期間の比率であることを特徴とする膜の製造方法。 - 請求項9において、
前記高周波出力の周波数が50kHz以上300kHz以下であることを特徴とする膜の製造方法。 - 請求項9または10において、
前記原料ガスは鎖式炭化水素及び環式炭化水素の少なくとも一方を有し、
前記膜は導電性を有するDLC膜であり、
前記基材に前記DLC膜を成膜する際の温度が100℃以上であることを特徴とする膜の製造方法。 - 請求項11において、
前記鎖式炭化水素がメタン、エタン、アセチレン、プロパン及びブタンの群から選択された一つ又は複数の炭化水素であり、
前記環式炭化水素がベンゼン及びトルエンの少なくとも一方の炭化水素であることを特徴とする膜の製造方法。 - 5kHz以上500kHz以下の高周波出力によって原料ガスのプラズマを発生させることにより、基材に導電性を有するDLC膜を100℃以上の温度で成膜するものであり、
前記原料ガスは鎖式炭化水素を有することを特徴とする膜の製造方法。 - 請求項13において、
前記鎖式炭化水素がメタン、エタン、アセチレン、プロパン及びブタンの群から選択された一つ又は複数の炭化水素であることを特徴とする膜の製造方法。 - 5kHz以上500kHz以下の高周波出力によって原料ガスのプラズマを発生させることにより、基材に導電性を有するDLC膜を200℃以上の温度で成膜するものであり、
前記原料ガスは環式炭化水素を有することを特徴とする膜の製造方法。 - 請求項15において、
前記環式炭化水素がベンゼン及びトルエンの少なくとも一方の炭化水素であることを特徴とする膜の製造方法。 - 請求項11乃至16のいずれか一項において、
前記DLC膜の体積抵抗率が0.001Ω・cm以上50Ω・cm以下であることを特徴とする膜の製造方法。
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