JP3006190B2 - Vacuum deposition method - Google Patents

Vacuum deposition method

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JP3006190B2
JP3006190B2 JP3210037A JP21003791A JP3006190B2 JP 3006190 B2 JP3006190 B2 JP 3006190B2 JP 3210037 A JP3210037 A JP 3210037A JP 21003791 A JP21003791 A JP 21003791A JP 3006190 B2 JP3006190 B2 JP 3006190B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、真空成膜方法、特に、
基板成膜面のクリーニング処理を行うクリーニング手段
を備えた真空成膜方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vacuum film forming method,
The present invention relates to a vacuum film forming method including a cleaning unit for performing a cleaning process on a substrate film forming surface.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその課題】基板上に薄膜を形成する技
術として、イオンビームスパッタ法や、スパッタリング
法、イオンプレーテイング法、プラズマCVD法等があ
る。また、ECRプラズマCVD法も実用に供されてい
る。
2. Description of the Related Art Techniques for forming a thin film on a substrate include an ion beam sputtering method, a sputtering method, an ion plating method, and a plasma CVD method. In addition, the ECR plasma CVD method is also practically used.

【0003】例えばECRプラズマCVD法を用いた真
空成膜装置は、マイクロ波の導入によりプラズマを発生
するプラズマ室と、プラズマ室の周囲に配設された磁気
回路と、成膜すべき基板が配置される成膜室とから主と
して構成されている。このようなECRプラズマCVD
装置は、例えば磁気ディスクや磁気ヘッド、光学部品等
の保護膜としてのダイヤモンド状炭素膜の形成に用いら
れる。
[0003] For example, a vacuum film forming apparatus using the ECR plasma CVD method includes a plasma chamber for generating plasma by microwave introduction, a magnetic circuit disposed around the plasma chamber, and a substrate on which a film is to be formed. And a film forming chamber to be formed. Such ECR plasma CVD
The apparatus is used for forming a diamond-like carbon film as a protective film for a magnetic disk, a magnetic head, an optical component, and the like.

【0004】前記ECRプラズマCVD装置による成膜
処理の際には、プラズマ室内に所定の磁界を形成させる
とともに、プラズマ室内にマイクロ波を導入する。する
と、プラズマ室内において電子の周波数とマイクロ波の
周波数とが一致して電子サイクロトロン共鳴を起こし、
高密度プラズマが発生する。このプラズマは、発散磁界
に沿って引き出されて基板上に照射され、成膜処理が行
われる。
[0004] During the film forming process by the ECR plasma CVD apparatus, a predetermined magnetic field is formed in the plasma chamber and a microwave is introduced into the plasma chamber. Then, in the plasma chamber, the frequency of the electron and the frequency of the microwave coincide, causing electron cyclotron resonance,
High-density plasma is generated. This plasma is drawn out along the diverging magnetic field and irradiated onto the substrate to perform a film forming process.

【0005】一方、成膜処理の前には、基板に対する膜
付着力を向上させる目的から基板成膜面のクリーニング
処理が行われる場合がある。例えば前記ECRプラズマ
CVD装置では、クリーニング用ガスとしてのアルゴン
ガスをプラズマ室内に導入して、プラズマ室内にアルゴ
ンの電子サイクロトロン共鳴プラズマを発生させる。そ
して、このプラズマ流を基板上に照射させることによ
り、基板成膜面のクリーニング処理を行っている。クリ
ーニング処理後、アルゴンガスを真空排気し、排気処理
後、成膜室内に成膜用ガスを導入して同様に電子サイク
ロトロン共鳴を起こさせ、成膜処理を行っている。
On the other hand, before the film forming process, a cleaning process of the substrate film forming surface may be performed for the purpose of improving the film adhesion to the substrate. For example, in the ECR plasma CVD apparatus, an argon gas as a cleaning gas is introduced into a plasma chamber to generate electron cyclotron resonance plasma of argon in the plasma chamber. By irradiating the substrate with the plasma flow, a cleaning process of the substrate deposition surface is performed. After the cleaning process, the argon gas is evacuated to a vacuum, and after the evacuation process, a film forming gas is introduced into the film forming chamber to cause electron cyclotron resonance in the same manner, thereby performing the film forming process.

【0006】ところが、前記従来技術による成膜処理で
は、アルゴンガスの真空排気中に、成膜室内の残留ガス
等と導入される成膜用ガスとにより基板の不活性化が起
こり、この結果、基板成膜面に対する膜付着力が低下す
るという問題が生じる。
However, in the conventional film forming process, the substrate is inactivated by the residual gas and the like and the introduced film forming gas during the evacuation of the argon gas, and as a result, There is a problem that the film adhesion to the substrate deposition surface is reduced.

【0007】本発明の目的は、基板成膜面に対する膜付
着力を向上できる真空成膜方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a vacuum film forming method capable of improving the film adhesion to a film forming surface of a substrate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、成膜すべき基
板が配置された真空室内にプラズマ発生手段によってプ
ラズマを発生させ、前記プラズマによってイオン化され
たクリーニング用ガスを前記基板成膜面に照射すること
で、クリーニング処理を行った後、前記真空室内へ成膜
用ガスを導入し、イオン化された成膜用ガスを前記基板
成膜面に照射することで、膜形成処理を行う真空成膜方
法において、プラズマを連続して発生させた状態で前記
真空室内へのクリーニング用ガスの供給を停止すると同
時に成膜用ガスの供給を開始することにより、前記クリ
ーニング処理から前記膜形成処理にわたり前記基板の成
膜面にイオンを連続して照射するようにしたことを特徴
とする。
According to the present invention, a plasma is generated by a plasma generating means in a vacuum chamber in which a substrate to be formed is disposed, and a cleaning gas ionized by the plasma is applied to the film forming surface of the substrate. After performing the cleaning process by irradiating, the film formation gas is introduced into the vacuum chamber, and the film formation surface is irradiated with the ionized film formation gas to perform the film formation process. In the film method, by stopping the supply of the cleaning gas into the vacuum chamber in a state where the plasma is continuously generated and simultaneously starting the supply of the film forming gas, the cleaning process and the film forming process are performed. It is characterized in that ions are continuously applied to the film formation surface of the substrate.

【0009】[0009]

【作用】本発明に係る真空成膜方法は、まず、イオン化
されたクリーニング用ガスにより、基板の成膜面のクリ
ーニング処理を行った後、イオン化された成膜用ガスに
より、基板の成膜面に膜形成処理を行う。そして、クリ
ーニング処理から膜形成処理にわたり、基板の成膜面に
イオンを連続して照射しながら、クリーニング処理から
膜形成処理に連続して移行する。
According to the vacuum film forming method of the present invention, first, the film forming surface of the substrate is cleaned by using the ionized cleaning gas, and then the film forming surface of the substrate is formed by using the ionized film forming gas. Next, a film forming process is performed. Then, during the period from the cleaning process to the film forming process, the cleaning process is continuously shifted to the film forming process while continuously irradiating the film-forming surface of the substrate with ions.

【0010】この場合には、クリーニング処理から膜形
成処理にわたり連続して基板成膜面にイオンの照射が行
われる。これにより、基板の不活性化が起こりにくく、
成膜に寄与するイオンが基板成膜面に打ち込まれること
になり、付着力の強い層が形成される。
In this case, ion irradiation is continuously performed on the substrate deposition surface from the cleaning process to the film forming process. This makes it difficult for the substrate to be inactivated,
The ions contributing to the film formation are implanted on the substrate film formation surface, and a layer having a strong adhesive force is formed.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明の―実施例としてのECRプラ
ズマCVD装置を示している。図1において、プラズマ
室1は、導入されるマイクロ波(周波数2.45GH
z)に対して空洞共振器となるように構成されている。
プラズマ室1には、プラズマ室1内に基板クリーニング
用のガス、例えばアルゴン(Ar)ガスを導入するため
のライン2が接続されている。ライン2には、バルブV
1,V2及びマスフローコントローラ(MFC)1が接
続されている。また、プラズマ室1には、石英等で構成
されるマイクロ波導入窓3を介して、マイクロ波導入の
ための導波管4が接続されている。プラズマ室1の周囲
には、プラズマ発生用磁気回路としての電磁コイル5
a,5bが配設されている。これらの電磁コイル5a,
5bによって、下方に向けて発散する発散磁界が形成さ
れる。
FIG. 1 shows an ECR plasma CVD apparatus as one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a plasma chamber 1 contains an introduced microwave (frequency 2.45 GHz).
It is configured to be a cavity resonator for z).
The plasma chamber 1 is connected to a line 2 for introducing a gas for cleaning a substrate, for example, an argon (Ar) gas into the plasma chamber 1. Line 2 has a valve V
1, V2 and a mass flow controller (MFC) 1 are connected. Further, a waveguide 4 for microwave introduction is connected to the plasma chamber 1 via a microwave introduction window 3 made of quartz or the like. An electromagnetic coil 5 as a magnetic circuit for generating plasma is provided around the plasma chamber 1.
a, 5b are provided. These electromagnetic coils 5a,
By 5b, a diverging magnetic field diverging downward is formed.

【0012】プラズマ室1の下方には、成膜室6が設け
られている。成膜室6内には、成膜すべき基板7を保持
する基板ホルダ8が配置されている。基板ホルダ8はそ
の下部に連結された支持ロッド9によって支持されてい
る。支持ロッド9は高周波電源10(周波数13.56
MHz)に接続されている。基板ホルダ8の上方にはシ
ャッタ11が配置されている。シャッタl1は開閉可能
に構成されている。また、成膜室6には、成膜室6内に
成膜用ガス、例えばエチレン(C)ガスを導入す
るためのライン15が接続されている。ライン15に
は、バルブV3,V4及びマスフローコントローラ(M
FC)2が接続されている。成膜室6の下部には排気孔
6aが形成されている。排気孔6aには、成膜室6内を
真空排気するためのライン16が接続されている。ライ
ン16には、バルブ17、可変コンダクタンスバルブ1
8及びポンプ19が接続されている。可変コンダクタン
スバルブ18は、成膜室6に接続された図示しない圧力
センサの検出結果に応じてその開度が調整されるように
なっている。
Below the plasma chamber 1, a film forming chamber 6 is provided. In the film forming chamber 6, a substrate holder 8 for holding a substrate 7 on which a film is to be formed is arranged. The substrate holder 8 is supported by a support rod 9 connected to its lower part. The support rod 9 is a high-frequency power source 10 (frequency 13.56).
MHz). A shutter 11 is disposed above the substrate holder 8. The shutter 11 is openable and closable. The film forming chamber 6 is connected to a line 15 for introducing a film forming gas, for example, an ethylene (C 2 H 4 ) gas into the film forming chamber 6. Lines 15 include valves V3 and V4 and a mass flow controller (M
FC) 2 is connected. An exhaust hole 6 a is formed in a lower part of the film forming chamber 6. A line 16 for evacuating the inside of the film forming chamber 6 is connected to the exhaust hole 6a. The line 16 has a valve 17 and a variable conductance valve 1
8 and the pump 19 are connected. The opening of the variable conductance valve 18 is adjusted according to the detection result of a pressure sensor (not shown) connected to the film forming chamber 6.

【0013】なお、上述の装置はマイクロコンピュータ
を含むコントローラを備えており、このコントローラに
よって各部が制御される。
The above-described device has a controller including a microcomputer, and each unit is controlled by the controller.

【0014】次に、本装置の作動について説明する。成
膜すべき基板7が基板ホルダ8に保持された状態から、
まずポンプ19を駆動することにより、プラズマ室1及
び成膜室6を高真空排気して室内圧力を5×10−6
orr以下にする。次に、以下の作動については、前記
コントローラの制御フローチャート(図2)に従って説
明する。
Next, the operation of the present apparatus will be described. From the state where the substrate 7 to be formed is held by the substrate holder 8,
First, by driving the pump 19, the plasma chamber 1 and the film forming chamber 6 are evacuated to a high vacuum and the chamber pressure is reduced to 5 × 10 −6 T.
orr or less. Next, the following operation will be described with reference to the control flowchart of the controller (FIG. 2).

【0015】図2のステップS1においてシャッタ11
を閉じる。次にステップS2において、可変コンダクタ
ンスバルブ18をONにする。次にステップS3におい
て、予め設定された所定のタイマー時間が経過したか否
かを判断する。所定時間が経過すればステップS4に移
行する。ステップS4では、電磁コイル5a,5bに通
電して電磁コイル5a,5bをONにし、プラズマ室1
内の磁束密度が875ガウスになるようにする。
In step S1 of FIG.
Close. Next, in step S2, the variable conductance valve 18 is turned on. Next, in step S3, it is determined whether a predetermined timer time set in advance has elapsed. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S4. In step S4, the electromagnetic coils 5a and 5b are energized to turn on the electromagnetic coils 5a and 5b, and the plasma chamber 1
Is 875 gauss.

【0016】次に、ステップS5では、バルブV1,V
2を開き、クリーニング用のアルゴンガスをプラズマ室
1内に導入する。このときのアルゴンガスの流量は、M
FC1により設定される。次にステップS6では、予め
設定された所定のタイマー時間が経過したか否かを判断
する。このとき、成膜室6内の圧力は、可変コンダクタ
ンスバルブ18によって所定の圧力に維持される。次に
ステップS7では、マイクロ波をON、すなわち導波管
4から周波数2.45GHzのマイクロ波をプラズマ室
1内に導入する。
Next, at step S5, the valves V1, V
2 is opened, and argon gas for cleaning is introduced into the plasma chamber 1. At this time, the flow rate of the argon gas is M
Set by FC1. Next, in step S6, it is determined whether or not a predetermined timer time set in advance has elapsed. At this time, the pressure in the film forming chamber 6 is maintained at a predetermined pressure by the variable conductance valve 18. Next, in step S7, the microwave is turned ON, that is, a microwave having a frequency of 2.45 GHz is introduced from the waveguide 4 into the plasma chamber 1.

【0017】すると、プラズマ室l内において、875
ガウスの磁場により回転する電子の周波数と、マイクロ
波の周波数2.45GHzとが一致して、電子サイクロ
トロン共鳴が起こる。これにより、電子はマイクロ波か
ら効率良くエネルギーを吸収して、低ガス圧下で高密度
のプラズマが発生する。このプラズマは、電磁コイル5
a,5bによって形成される発散磁界の磁力線に沿って
引き出される。
Then, in the plasma chamber 1, 875
The frequency of the electron rotating by the Gaussian magnetic field coincides with the microwave frequency of 2.45 GHz, and electron cyclotron resonance occurs. As a result, the electrons efficiently absorb energy from the microwave, and a high-density plasma is generated under a low gas pressure. This plasma is generated by the electromagnetic coil 5
a, 5b are drawn along the lines of magnetic force of the divergent magnetic field formed by the divergent magnetic field.

【0018】次に、ステップS8では、予め設定された
所定のタイマー時間が経過したか否かを判断する。所定
時間が経過すればステップS9に移行する。ステップS
9ではシャッタllを開く。次にステップS10では、
高周波(RF)電源l0をONし、支持ロッド9及び基
板ホルダ8を介して基板7に周波数13.56MHzの
高周波電圧を印加する。
Next, in step S8, it is determined whether or not a predetermined timer time has elapsed. When the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S9. Step S
At 9, the shutter 11 is opened. Next, in step S10,
The high frequency (RF) power supply 10 is turned on, and a high frequency voltage of 13.56 MHz is applied to the substrate 7 via the support rod 9 and the substrate holder 8.

【0019】これにより、電磁コイル5a,5bによる
発散磁界の磁力線に沿ってプラズマ室l内から引き出さ
れたプラズマ流が基板7上に照射する。この結果、アル
ゴンプラズマにより基板成膜面7aのクリーニング処理
が行われる。
As a result, the substrate 7 is irradiated with the plasma flow drawn out of the plasma chamber 1 along the lines of magnetic force of the diverging magnetic field generated by the electromagnetic coils 5a and 5b. As a result, the substrate deposition surface 7a is cleaned by the argon plasma.

【0020】なお、このクリーニング処理時において
は、図3に示すように、アルゴン(Ar)ガス流量は一
定に保たれる(同図直線AB参照)。
During the cleaning process, the flow rate of the argon (Ar) gas is kept constant as shown in FIG. 3 (see the straight line AB in FIG. 3).

【0021】次に、ステップSllでは、予め設定され
た所定のクリーニング時間(図3の時間T1)が終了し
たか否かを判断する。クリーニング時間が終了すればス
テップS12に移行する。ステップS12では、バルブ
V1を閉じるとともにバルブV3,V4を開き、成膜用
ガス、例えばエチレンガスの成膜室6内への導入を開始
する。このとき、MFC2により、導入されるエチレン
ガスの流量を徐々に増加させる(図3の点線D−C参
照)。次にステップS13では、所定のタイマー時間
(図3の時間T2−T1)が経過したか否かを判断す
る。なお、このタイマー時間は極めて短い時間に設定さ
れる。所定のタイマー時間が経過すればステップSl4
に移行する。ステップS14では、バルブV2を閉じる
とともに、MFC2の流量を固定する(図3C点参
照)。これより、エチレン(C)ガス流量は図3
の点線CEのように一定に保たれ、またArガス流量は
同図CF線のように徐々に減少する。すなわち、図3に
おいて時間T1〜T3の間は、Arガス及びC
スが混在している。
Next, in step S11, it is determined whether or not a predetermined cleaning time (time T1 in FIG. 3) set in advance has ended. When the cleaning time has expired, the flow shifts to step S12. In step S12, the valve V1 is closed and the valves V3 and V4 are opened to start introduction of a film forming gas, for example, ethylene gas into the film forming chamber 6. At this time, the flow rate of the introduced ethylene gas is gradually increased by the MFC 2 (see the dotted line DC in FIG. 3). Next, in step S13, it is determined whether a predetermined timer time (time T2-T1 in FIG. 3) has elapsed. Note that this timer time is set to an extremely short time. If a predetermined timer time elapses, step Sl4
Move to In step S14, the valve V2 is closed, and the flow rate of the MFC2 is fixed (see point C in FIG. 3). Thus, the flow rate of ethylene (C 2 H 4 ) gas is as shown in FIG.
Is maintained constant as indicated by the dotted line CE, and the Ar gas flow rate gradually decreases as indicated by the CF line in FIG. That is, in FIG. 3, during the time T1 to T3, the Ar gas and the C 2 H 4 gas are mixed.

【0022】一方、プラズマ室l内には引き続き導波管
4から周波数2.45GHzのマイクロ波が導入されて
おり、また電磁コイル5a,5b及び高周波電源l0は
ON状態にある。したがって、プラズマ室l内において
は、875ガウスの磁場により回転する電子の周波数
と、マイクロ波の周波数2.45GHzとが一致し、電
子サイクロトロン共鳴が連続して発生している。これに
より、高密度プラズマが発生する。このプラズマは、電
磁コイル5a,5bによって形成される発散磁界の磁力
線によって引き出されて基板7に照射する。このように
して、基板7の成膜面7a上に炭素膜が形成される。
On the other hand, a microwave having a frequency of 2.45 GHz is continuously introduced into the plasma chamber 1 from the waveguide 4, and the electromagnetic coils 5a and 5b and the high-frequency power source 10 are in an ON state. Therefore, in the plasma chamber 1, the frequency of the electrons rotating by the magnetic field of 875 gauss matches the frequency of the microwave of 2.45 GHz, and the electron cyclotron resonance is continuously generated. Thereby, high-density plasma is generated. The plasma is extracted by magnetic lines of diverging magnetic field formed by the electromagnetic coils 5a and 5b, and irradiates the substrate 7. Thus, a carbon film is formed on the film formation surface 7a of the substrate 7.

【0023】この場合には、クリーニング処理から成膜
処理にかけて連続して放電が発生しているため、基板成
膜面に常時イオンの照射が行われる。これにより、基板
の不活性化が起こりにくく、成膜に寄与するイオンが基
板成膜面に打ち込まれることになり、付着力の強い層が
形成される。
In this case, since discharge is continuously generated from the cleaning process to the film forming process, the substrate is always irradiated with ions on the film forming surface. As a result, inactivation of the substrate hardly occurs, and ions contributing to the film formation are implanted into the substrate film formation surface, and a layer having a strong adhesive force is formed.

【0024】次に、ステップSl5では、所定の成膜時
間(図3の時間T4−T2)が終了したか否かを判断す
る。成膜時間が終了すればステップSl6に移行する。
ステップSl6ではシャッタl1を閉じる。次にステッ
プSl7では、高周波電源10からの電圧供給及びマイ
クロ波の導入を停止する。次にステップS18では、所
定のタイマー時間が経過したか否かを判断する。所定の
タイマー時間が経過すればステップS19に移行する。
ステップSl9では、バルブV3,V4を閉じ、エチレ
ンガスの供給を停止する。次にステップS20では、可
変コンダクタンスバルブ18を全開にする。次にステッ
プS21では、ポンプ19により成膜室6内を高真空排
気する。このようにして、一連の成膜処理が終了する。
Next, in step S15, it is determined whether a predetermined film forming time (time T4-T2 in FIG. 3) has ended. When the film formation time has ended, the flow shifts to step S16.
In step S16, the shutter 11 is closed. Next, in step S17, the supply of the voltage from the high-frequency power supply 10 and the introduction of the microwave are stopped. Next, in step S18, it is determined whether a predetermined timer time has elapsed. If the predetermined timer time has elapsed, the process moves to step S19.
In step Sl9, the valves V3 and V4 are closed, and the supply of ethylene gas is stopped. Next, in step S20, the variable conductance valve 18 is fully opened. Next, in step S21, the inside of the film formation chamber 6 is evacuated to a high vacuum by the pump 19. In this way, a series of film forming processing ends.

【0025】実験例 実験条件: アルゴンガス導入量 100SCCM 成膜室内圧力 4×l0−3Torr プラズマ室内磁束密度 875G マイクロ波パワー 200W(一定) 基板の自己バイアス電圧 −400V(一定) 基板 サイズ50×50,材質SUS316 クリーニング時間 2分 成膜時間 50分 以上の実験の結果、基板の成膜面全面に約5500オン
グストロームのダイヤモンド状炭素膜が生成した。この
膜の剥離荷重はllgfであった。
Experimental Example Experimental conditions: Argon gas introduction amount 100 SCCM Deposition chamber pressure 4 × 10 −3 Torr Plasma chamber magnetic flux density 875 G Microwave power 200 W (constant) Substrate self-bias voltage −400 V (constant) Substrate size 50 × 50 SUS316 Cleaning time 2 minutes Film formation time 50 minutes As a result of the above experiment, a diamond-like carbon film of about 5500 Å was formed on the entire surface of the substrate. The peeling load of this film was 11gf.

【0026】比較例 実験条件: アルゴンガス導入量、成膜室内圧力、プラズマ室内の磁
束密度、マイクロ波パワー、基板の自己バイアス電圧、
クリーニング時間、及び使用する基板は前記実験例の場
合と同様である。この比較例では、クリーニング終了後
に、高周波電圧,マイクロ波及び電磁コイルをOFFに
するとともに、バルブV1及びV2を閉にしてアルゴン
ガスを高真空排気する点が前記実施例と異なっている
(図4参照)。アルゴンガスの高真空排気後、バルブV
3及びV4を開にしてエチレンガスを成膜6内に100
SCCM導入する(反応圧力 4×10−3Torr)。そ
の後、電磁コイル5a,5b、高周波電源l0及びマイ
クロ波をONにして、50分間成膜処理を行った。従っ
て、図4に示すように、時間t1〜t2の間は放電を停
止させている。
Comparative Example Experimental conditions: Argon gas introduction amount, film forming chamber pressure, magnetic flux density in plasma chamber, microwave power, self-bias voltage of substrate,
The cleaning time and the substrate to be used are the same as those in the experimental example. This comparative example is different from the previous embodiment in that after cleaning is completed, the high-frequency voltage, the microwave and the electromagnetic coil are turned off, the valves V1 and V2 are closed, and the argon gas is evacuated to a high vacuum (FIG. 4). reference). After high vacuum evacuation of argon gas, valve V
3 and V4 are opened, and ethylene gas is
SCCM is introduced (reaction pressure: 4 × 10 −3 Torr). Thereafter, the electromagnetic coils 5a and 5b, the high-frequency power source 10 and the microwave were turned on, and a film forming process was performed for 50 minutes. Accordingly, as shown in FIG. 4, the discharge is stopped during the time t1 to t2.

【0027】成膜処理後の基板を成膜室6内から取り出
し大気中に放置すると、膜剥離が始まった。
When the substrate after the film forming process was taken out of the film forming chamber 6 and left in the atmosphere, the film peeling started.

【0028】本実施例では、プラズマ室l内に常時プラ
ズマが発生しかつ基板7にRFバイアス電圧が印加され
た状態で、クリーニング処理及び成膜処埋が行われる。
これにより、成膜室6内の残留ガス等により基板表面の
不活性化が起こることなく、成膜面7a上から付着力の
弱い層が除去される。この結果、前記実験例に示すよう
に、付着力の強い薄膜が形成される。
In this embodiment, the cleaning process and the film formation process are performed in a state where plasma is constantly generated in the plasma chamber 1 and an RF bias voltage is applied to the substrate 7.
As a result, a layer having a low adhesive force is removed from the film formation surface 7a without inactivation of the substrate surface due to residual gas or the like in the film formation chamber 6. As a result, as shown in the experimental example, a thin film having a strong adhesive force is formed.

【0029】[他の実施例] 前記実施例では、ECRプラズマCVD装置を用いてダ
イヤモンド状炭素膜を形成する場合を例にとったが、本
発明は、これに限定されず、他の薄膜の形成にも同様に
適用できる。
[Other Embodiments] In the above embodiment, a case where a diamond-like carbon film is formed using an ECR plasma CVD apparatus is taken as an example. However, the present invention is not limited to this. The same applies to formation.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明に係る真空成膜法によれば、クリ
ーニング処理から膜形成処理にわたり、基板成膜面に連
続してイオンの照射が行われるので、基板の不活性化が
起こりにくく、成膜に寄与するイオンが基板成膜面に打
ち込まれることになり、付着力の強い層が形成され、基
板成膜面に対する膜付着力を向上できる。
According to the vacuum film forming method of the present invention, since the substrate is irradiated with ions continuously from the cleaning process to the film forming process, the substrate is hardly deactivated. The ions contributing to the film formation are implanted into the substrate film formation surface, and a layer having a strong adhesive force is formed, so that the film adhesion force to the substrate film formation surface can be improved.

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

【図1】本発明の一実施例としてのECRプラズマCV
D装置の概略構成図。
FIG. 1 shows an ECR plasma CV as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a D device.

【図2】前記実施例装置のコントローラによる制御フロ
ーの一部を示すフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing a part of a control flow by a controller of the apparatus of the embodiment.

【図3】前記実施例の動作を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図4】比較例の動作を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining an operation of a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマ室 2 アルゴンガス導入用ライン 4 導波管 5a,5b 電磁コイル 6 成膜室 7 基板 7a 成膜面 10 高周波電源 15 成膜用ガス導入用ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma chamber 2 Argon gas introduction line 4 Waveguide 5a, 5b Electromagnetic coil 6 Film formation chamber 7 Substrate 7a Film formation surface 10 High-frequency power supply 15 Film formation gas introduction line

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 成膜すべき基板が配置された真空室内に
プラズマ発生手段によってプラズマを発生させ、前記プ
ラズマによってイオン化されたクリーニング用ガスを前
記基板成膜面に照射することで、クリーニング処理を行
った後、前記真空室内へ成膜用ガスを導入し、イオン化
された成膜用ガスを前記基板成膜面に照射することで、
膜形成処理を行う真空成膜方法において、プラズマを連
続して発生させた状態で前記真空室内へのクリーニング
用ガスの供給を停止すると同時に成膜用ガスの供給を開
始することにより、前記クリーニング処理から前記膜形
成処理にわたり前記基板の成膜面にイオンを連続して照
射するようにしたことを特徴とする真空成膜方法。
A cleaning process is performed by generating plasma in a vacuum chamber in which a substrate on which a film is to be formed is placed by a plasma generating means, and irradiating a cleaning gas ionized by the plasma to the film formation surface of the substrate. After performing, a film-forming gas is introduced into the vacuum chamber, and the ionized film-forming gas is irradiated on the substrate film-forming surface,
In the vacuum film forming method for performing the film forming process, the supply of the film forming gas is started simultaneously with stopping the supply of the gas for cleaning into the vacuum chamber in a state where the plasma is continuously generated. And a step of continuously irradiating the film formation surface of the substrate with ions throughout the film formation process.
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