JP3364694B2 - 保護膜の形成方法 - Google Patents
保護膜の形成方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/401—Oxides containing silicon
- C23C16/402—Silicon dioxide
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- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、保護膜の形成方法に関
し、更に詳しくはプラスチック材の基板上にＳｉＯ2
（無水ケイ酸）膜の保護膜を形成する方法に関する。
し、更に詳しくはプラスチック材の基板上にＳｉＯ2
（無水ケイ酸）膜の保護膜を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、プラスチック材の表面保護膜とし
てＳｉＯ2 が注目されてきており、その用途が拡大して
いる。また、無水ケイ酸膜の膜質については品質に優れ
たものが要望されている。
てＳｉＯ2 が注目されてきており、その用途が拡大して
いる。また、無水ケイ酸膜の膜質については品質に優れ
たものが要望されている。
【０００３】従来、プラスチック材の基板上へのＳｉＯ
2 の保護膜の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法等
が用いられていたが、プラスチック材の基板表面が凹
凸、或いは曲面を有する場合は、基板表面へのＳｉＯ2
膜のつきまわり、即ち段差被覆性が悪いという問題があ
った。そこで、基板表面へのＳｉＯ2 膜のつきまわりを
良くし、かつ品質に優れたＳｉＯ2 膜を形成する方法と
してプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法が
用いられていた。
2 の保護膜の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法等
が用いられていたが、プラスチック材の基板表面が凹
凸、或いは曲面を有する場合は、基板表面へのＳｉＯ2
膜のつきまわり、即ち段差被覆性が悪いという問題があ
った。そこで、基板表面へのＳｉＯ2 膜のつきまわりを
良くし、かつ品質に優れたＳｉＯ2 膜を形成する方法と
してプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法が
用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記プラズマＣＶＤ法
で基板表面にＳｉＯ2 膜を形成するためには、Ｏ2、Ｎ2
Ｏ等の酸化性ガスを用いる必要があり、この酸化性ガス
のラジカルによってプラスチック材から成る基板はアッ
シングを受け、その結果、基板表面は荒らされて粗面と
なり、また表面が凹凸、或いは曲面の場合は、その形状
が著しく変形し、基板表面の形状に対応させて均一な膜
厚のＳｉＯ2 保護膜を形成することが出来ないという問
題がある。そこで、アッシングを行うことなく、良質の
ＳｉＯ2 膜を基板上につきまわり良く形成する方法の確
立が望まれていた。
で基板表面にＳｉＯ2 膜を形成するためには、Ｏ2、Ｎ2
Ｏ等の酸化性ガスを用いる必要があり、この酸化性ガス
のラジカルによってプラスチック材から成る基板はアッ
シングを受け、その結果、基板表面は荒らされて粗面と
なり、また表面が凹凸、或いは曲面の場合は、その形状
が著しく変形し、基板表面の形状に対応させて均一な膜
厚のＳｉＯ2 保護膜を形成することが出来ないという問
題がある。そこで、アッシングを行うことなく、良質の
ＳｉＯ2 膜を基板上につきまわり良く形成する方法の確
立が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の保護膜の形成方
法は、有機オキシシランを原料ガスとして用いたプラズ
マＣＶＤ法により保護膜を形成する方法において、基板
表面に保護膜としてＳｉＯ2 膜を形成する際、原料ガス
を分解するための助材の反応性ガスとしてＡｒ、Ｈｅ、
ＮＨ3 のいずれか１種類を用いることにより酸素ラジカ
ルによるアッシングを防止して初期保護膜を形成した
後、該初期保護層の上にアッシング効果を有する反応性
ガスを用いて保護膜を形成することを特徴とする。
法は、有機オキシシランを原料ガスとして用いたプラズ
マＣＶＤ法により保護膜を形成する方法において、基板
表面に保護膜としてＳｉＯ2 膜を形成する際、原料ガス
を分解するための助材の反応性ガスとしてＡｒ、Ｈｅ、
ＮＨ3 のいずれか１種類を用いることにより酸素ラジカ
ルによるアッシングを防止して初期保護膜を形成した
後、該初期保護層の上にアッシング効果を有する反応性
ガスを用いて保護膜を形成することを特徴とする。
【０００６】また、前記反応性ガスに、フッ素系ガスと
してＣＦ4 またはＮＦ3 のいずれかを添加するようにし
てもよい。また、前記アッシング効果を有する反応性ガ
スは、Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等の酸化性ガス、或いはＨ2 ガスの
いずれか１種類としてもよい。
してＣＦ4 またはＮＦ3 のいずれかを添加するようにし
てもよい。また、前記アッシング効果を有する反応性ガ
スは、Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等の酸化性ガス、或いはＨ2 ガスの
いずれか１種類としてもよい。
【０００７】即ち、本発明方法では、原料ガスにＴＥＯ
Ｓ（テトラエトキシシラン）等の有機オキシシランを用
いたプラズマＣＶＤ法において、前半の成膜工程で、Ｏ
2 、Ｎ2 Ｏ等の酸化性ガス或いはＨ2 ガスのようなアッ
シング効果のある反応性ガスの代わりにＡｒ、Ｈｅ、Ｎ
Ｈ3 を用いることにより、基板となるプラスチック材の
表面をアッシングすることなく初期保護膜が形成され、
後半の成膜工程で、上記アッシング効果のある反応性ガ
スを用いることにより、初期保護膜上に良質なＳｉＯ2
膜をつきまわり良く形成するものである。
Ｓ（テトラエトキシシラン）等の有機オキシシランを用
いたプラズマＣＶＤ法において、前半の成膜工程で、Ｏ
2 、Ｎ2 Ｏ等の酸化性ガス或いはＨ2 ガスのようなアッ
シング効果のある反応性ガスの代わりにＡｒ、Ｈｅ、Ｎ
Ｈ3 を用いることにより、基板となるプラスチック材の
表面をアッシングすることなく初期保護膜が形成され、
後半の成膜工程で、上記アッシング効果のある反応性ガ
スを用いることにより、初期保護膜上に良質なＳｉＯ2
膜をつきまわり良く形成するものである。
【０００８】また、基板表面にアッシングを起こさず、
原料ガスの有機オキシシランより−ＣＨ基、−ＯＨ基等
の分解反応を促進するＣＦ4 、ＮＦ3 等のフッ素系ガス
の添加により成膜速度を増加させることが出来る。
原料ガスの有機オキシシランより−ＣＨ基、−ＯＨ基等
の分解反応を促進するＣＦ4 、ＮＦ3 等のフッ素系ガス
の添加により成膜速度を増加させることが出来る。
【０００９】
【作用】原料ガスとして有機オキシシランを用いたプラ
ズマＣＶＤ法によりプラスチック材の基板表面に保護膜
としてＳｉＯ2 膜を形成する場合、Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等の酸
化性ガスを用いると、主として酸素ラジカルによって有
機オキシシランを分解し、更に分解の際に不足した酸素
原子に補償して成膜を行う。
ズマＣＶＤ法によりプラスチック材の基板表面に保護膜
としてＳｉＯ2 膜を形成する場合、Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等の酸
化性ガスを用いると、主として酸素ラジカルによって有
機オキシシランを分解し、更に分解の際に不足した酸素
原子に補償して成膜を行う。
【００１０】この場合、気相中に大量の酸素ラジカルが
存在してしまい、基板のプラスチック材の表面をアッシ
ングする。また、Ｈ2 ガスを用いた場合にも水素ラジカ
ルによってアッシングが行われる。
存在してしまい、基板のプラスチック材の表面をアッシ
ングする。また、Ｈ2 ガスを用いた場合にも水素ラジカ
ルによってアッシングが行われる。
【００１１】Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等の酸化性ガス、或いはＨ2
ガスのような反応性ガスの代わりにＡｒ、Ｈｅ、ＮＨ3
のいずれかのガスを用いることにより、これらのラジカ
ル、イオン等によって有機オキシシランより−ＣＨ基、
−ＯＨ基等を効率よく分解することで、アッシング効果
のあるＯ2 、Ｈ2 各ラジカルの発生量を大幅に減少さ
せ、アッシングを防止する。
ガスのような反応性ガスの代わりにＡｒ、Ｈｅ、ＮＨ3
のいずれかのガスを用いることにより、これらのラジカ
ル、イオン等によって有機オキシシランより−ＣＨ基、
−ＯＨ基等を効率よく分解することで、アッシング効果
のあるＯ2 、Ｈ2 各ラジカルの発生量を大幅に減少さ
せ、アッシングを防止する。
【００１２】更にＣＦ4 、ＮＦ3 等のフッ素系ガスを添
加することにより、原料ガスの有機オキシシランの−Ｃ
Ｈ基、−ＯＨ基、−Ｈ基等を選択的に分解することでア
ッシングを防止しつつ、成膜速度を増加させることが出
来る。
加することにより、原料ガスの有機オキシシランの−Ｃ
Ｈ基、−ＯＨ基、−Ｈ基等を選択的に分解することでア
ッシングを防止しつつ、成膜速度を増加させることが出
来る。
【００１３】前記Ａｒ、Ｈｅ、ＮＨ3 ガス、或いはこれ
にフッ素系ガスを添加した反応性ガス中で有機オキシシ
ランを用いて基板表面に成膜した後、酸化性ガス、或い
は水素ガスを用いたプロセスによってＳｉＯ2 膜を成膜
することによって、基板表面のアッシングを防止した状
態での成膜が出来る。
にフッ素系ガスを添加した反応性ガス中で有機オキシシ
ランを用いて基板表面に成膜した後、酸化性ガス、或い
は水素ガスを用いたプロセスによってＳｉＯ2 膜を成膜
することによって、基板表面のアッシングを防止した状
態での成膜が出来る。
【００１４】本発明でＳｉＯ2 の保護膜を形成する基板
としてはエポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、Ａ
ＢＳ系樹脂、アクリル系樹脂等のプラスチック材が挙げ
られる。
としてはエポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、Ａ
ＢＳ系樹脂、アクリル系樹脂等のプラスチック材が挙げ
られる。
【００１５】また、基板表面にＳｉＯ2 膜を形成する際
に用いるプラズマＣＶＤ法の装置としては、平行平板型
装置、容量結合型装置等が挙げられる。
に用いるプラズマＣＶＤ法の装置としては、平行平板型
装置、容量結合型装置等が挙げられる。
【００１６】また、原料ガスの有機オキシシランとして
は、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン：Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ
5 ）4 ）の他に、ＴＭＯＳ（テトラメトキシシラン：Ｓ
ｉ（ＯＣＨ3 ）4 ）、シロキサンが挙げられる。
は、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン：Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ
5 ）4 ）の他に、ＴＭＯＳ（テトラメトキシシラン：Ｓ
ｉ（ＯＣＨ3 ）4 ）、シロキサンが挙げられる。
【００１７】また、Ａｒ、Ｈｅ、ＮＨ3 の反応性ガスに
添加するフッ素系ガスとしてはＣＦ4 、ＮＦ3 等が挙げ
られ、その添加量は製造コストの観点から０〜２０％程
度とすればよい。アッシング効果を有する反応性ガスと
しては、Ｏ 2 、Ｎ 2 Ｏ等の酸化性ガスやＨ 2 ガス等が挙
げられる。
添加するフッ素系ガスとしてはＣＦ4 、ＮＦ3 等が挙げ
られ、その添加量は製造コストの観点から０〜２０％程
度とすればよい。アッシング効果を有する反応性ガスと
しては、Ｏ 2 、Ｎ 2 Ｏ等の酸化性ガスやＨ 2 ガス等が挙
げられる。
【００１８】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例と共に説明す
る。 実施例１ 本実施例は先ず、ＴＥＯＳ＋Ａｒ系でのプラズマＣＶＤ
法により基板上に初期保護膜を形成し、その上にＴＥＯ
Ｓ＋Ｏ2 系でのプラズマＣＶＤ法により保護膜を形成す
る例である。
る。 実施例１ 本実施例は先ず、ＴＥＯＳ＋Ａｒ系でのプラズマＣＶＤ
法により基板上に初期保護膜を形成し、その上にＴＥＯ
Ｓ＋Ｏ2 系でのプラズマＣＶＤ法により保護膜を形成す
る例である。
【００１９】基板として表面に幅０．３ｍｍ、高さ０．
３ｍｍの断面方形状の凸部を間隔０．６ｍｍで有するエ
ポキシ系樹脂を用い、原料ガスの有機オキシシランとし
てＴＥＯＳを用い、原料ガスを分解するための助材の反
応性ガスとしてＡｒガスを用い、プラズマＣＶＤ装置と
して平行平板型装置を用いて、装置内圧力を１００Ｐａ
とし、Ａｒ分圧を９０Ｐａとし、高周波電圧として１０
００Ｖを印加した状態で原料ガスを導入して、基板表面
に膜厚２００ｎｍのＳｉＯ2 の初期保護膜を形成した。
続いて、反応性ガスとしてＡｒガスに代えてＯ2 ガスを
分圧９０Ｐａ導入した状態でプラズマＣＶＤ法により初
期保護膜の上に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。
尚、初期保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分であり、ま
た、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分であった。
成膜後基板表面を調べたところ、基板表面がアッシング
されることなく、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の
保護膜が形成されていた。
３ｍｍの断面方形状の凸部を間隔０．６ｍｍで有するエ
ポキシ系樹脂を用い、原料ガスの有機オキシシランとし
てＴＥＯＳを用い、原料ガスを分解するための助材の反
応性ガスとしてＡｒガスを用い、プラズマＣＶＤ装置と
して平行平板型装置を用いて、装置内圧力を１００Ｐａ
とし、Ａｒ分圧を９０Ｐａとし、高周波電圧として１０
００Ｖを印加した状態で原料ガスを導入して、基板表面
に膜厚２００ｎｍのＳｉＯ2 の初期保護膜を形成した。
続いて、反応性ガスとしてＡｒガスに代えてＯ2 ガスを
分圧９０Ｐａ導入した状態でプラズマＣＶＤ法により初
期保護膜の上に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。
尚、初期保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分であり、ま
た、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分であった。
成膜後基板表面を調べたところ、基板表面がアッシング
されることなく、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の
保護膜が形成されていた。
【００２０】前記基板表面へのＳｉＯ2 の保護膜の形成
状態の過程を図１に示す。先ず、図１（Ａ）に示すよう
に基板１表面にＴＥＯＳ＋Ａｒにより発生したラジカル
２（矢印）が到達し、直ちに基板１表面にラジカル２に
よるＳｉＯ2 から成る初期保護膜４の成膜が開始され
る。成膜を所定時間行うと基板１表面にＳｉＯ2 の初期
保護膜４が均一な膜厚で平滑に成膜された状態となる。
続いて、反応性ガスとしてＡｒガスの代わりにＯ2 ガス
を導入すると、図１（Ｂ）に示すようにＴＥＯＳ＋Ｏ2
により発生したラジカル５（矢印）が到達し、直ちに初
期保護膜４の上にラジカル５によるＳｉＯ2 から成る保
護膜６の成膜が開始される。成膜を所定時間行うと図１
（Ｃ）に示すように基板１表面のＳｉＯ2 の初期保護膜
（ＴＥＯＳ＋Ａｒによる）４の上にＴＥＯＳ＋Ｏ2 によ
るＳｉＯ2 の保護膜６が均一な膜厚で平滑に成膜された
状態となる。
状態の過程を図１に示す。先ず、図１（Ａ）に示すよう
に基板１表面にＴＥＯＳ＋Ａｒにより発生したラジカル
２（矢印）が到達し、直ちに基板１表面にラジカル２に
よるＳｉＯ2 から成る初期保護膜４の成膜が開始され
る。成膜を所定時間行うと基板１表面にＳｉＯ2 の初期
保護膜４が均一な膜厚で平滑に成膜された状態となる。
続いて、反応性ガスとしてＡｒガスの代わりにＯ2 ガス
を導入すると、図１（Ｂ）に示すようにＴＥＯＳ＋Ｏ2
により発生したラジカル５（矢印）が到達し、直ちに初
期保護膜４の上にラジカル５によるＳｉＯ2 から成る保
護膜６の成膜が開始される。成膜を所定時間行うと図１
（Ｃ）に示すように基板１表面のＳｉＯ2 の初期保護膜
（ＴＥＯＳ＋Ａｒによる）４の上にＴＥＯＳ＋Ｏ2 によ
るＳｉＯ2 の保護膜６が均一な膜厚で平滑に成膜された
状態となる。
【００２１】比較例１本比較例はＴＥＯＳ＋Ｏ2 系での
プラズマＣＶＤ法の従来法による保護膜の形成例であ
る。
プラズマＣＶＤ法の従来法による保護膜の形成例であ
る。
【００２２】基板として表面に幅０．３ｍｍ、高さ０．
３ｍｍの断面方形状の凸部を間隔０．６ｍｍで有するエ
ポキシ系樹脂を用い、原料ガスの有機オキシシランとし
てＴＥＯＳを用い、原料ガスを分解するための助材の反
応性ガスとしてＯ2 ガスを用い、プラズマＣＶＤ装置と
して平行平板型装置を用いて、装置内圧力を１００Ｐａ
とし、Ｏ2 分圧を９０Ｐａとし、高周波電圧として１０
００Ｖを印加した状態で原料ガスを導入して基板表面に
ＳｉＯ2 の保護膜を形成した。尚、成膜速度は４０ｎｍ
／分であった。成膜後基板表面を調べたところ、基板表
面はアッシングされて凹凸の粗面となっており、また凸
部はあたかも崖くずれした突起状となっており、しかも
基板表面に形成された保護膜の膜厚は不均一であった。
３ｍｍの断面方形状の凸部を間隔０．６ｍｍで有するエ
ポキシ系樹脂を用い、原料ガスの有機オキシシランとし
てＴＥＯＳを用い、原料ガスを分解するための助材の反
応性ガスとしてＯ2 ガスを用い、プラズマＣＶＤ装置と
して平行平板型装置を用いて、装置内圧力を１００Ｐａ
とし、Ｏ2 分圧を９０Ｐａとし、高周波電圧として１０
００Ｖを印加した状態で原料ガスを導入して基板表面に
ＳｉＯ2 の保護膜を形成した。尚、成膜速度は４０ｎｍ
／分であった。成膜後基板表面を調べたところ、基板表
面はアッシングされて凹凸の粗面となっており、また凸
部はあたかも崖くずれした突起状となっており、しかも
基板表面に形成された保護膜の膜厚は不均一であった。
【００２３】前記基板表面へのＳｉＯ2 の保護膜の形成
状態の過程を図２に示す。先ず図２（Ａ）に示すように
基板７の表面（仮想線示）ＴＥＯＳ＋Ｏ2 により発生し
たラジカル８（矢印）が到達すると、基板７表面が酸素
ラジカルによりアッシングされて変形すると同時に、そ
の変形された基板７表面にＴＥＯＳ＋Ｏ2により発生し
たラジカル８によりＳｉＯ2 から成る保護膜の成膜が開
始される。成膜を所定時間行うと図２（Ｂ）に示すよう
に基板７表面が大きくアッシングされ、そのアッシング
状の基板７表面にＳｉＯ2 の保護膜９が僅かに成膜され
た状態となる。
状態の過程を図２に示す。先ず図２（Ａ）に示すように
基板７の表面（仮想線示）ＴＥＯＳ＋Ｏ2 により発生し
たラジカル８（矢印）が到達すると、基板７表面が酸素
ラジカルによりアッシングされて変形すると同時に、そ
の変形された基板７表面にＴＥＯＳ＋Ｏ2により発生し
たラジカル８によりＳｉＯ2 から成る保護膜の成膜が開
始される。成膜を所定時間行うと図２（Ｂ）に示すよう
に基板７表面が大きくアッシングされ、そのアッシング
状の基板７表面にＳｉＯ2 の保護膜９が僅かに成膜され
た状態となる。
【００２４】前記実施例１と比較例１の結果から明らか
なように、本発明の実施例では基板表面にアッシングを
発生させることなく、基板の形状に対応して良質なＳｉ
Ｏ2の保護膜を均一な膜厚で平滑に形成出来ることが確
認された。従って、本発明の 方法は段差被覆性に優れて
いることになる。
なように、本発明の実施例では基板表面にアッシングを
発生させることなく、基板の形状に対応して良質なＳｉ
Ｏ2の保護膜を均一な膜厚で平滑に形成出来ることが確
認された。従って、本発明の 方法は段差被覆性に優れて
いることになる。
【００２５】実施例２
本実施例は先ず、ＴＥＯＳ＋Ａｒ系でのプラズマＣＶＤ
法により基板表面に初期保護膜を形成し、その上にＴＥ
ＯＳ＋Ｎ2 Ｏ系でのプラズマＣＶＤ法により保護膜を形
成する例である。後半の成膜用の反応性ガスとしてＮ2
Ｏガスを用い、Ｎ2 Ｏガスの分圧を９０Ｐａとした以外
は、前記実施例１と同様の方法で基板表面の初期保護膜
の上に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。成膜後基板
表面を調べたところ、基板表面がアッシングされること
なく、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の保護膜が形
成されていた。尚、初期保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／
分であり、また、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／
分であった。
法により基板表面に初期保護膜を形成し、その上にＴＥ
ＯＳ＋Ｎ2 Ｏ系でのプラズマＣＶＤ法により保護膜を形
成する例である。後半の成膜用の反応性ガスとしてＮ2
Ｏガスを用い、Ｎ2 Ｏガスの分圧を９０Ｐａとした以外
は、前記実施例１と同様の方法で基板表面の初期保護膜
の上に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。成膜後基板
表面を調べたところ、基板表面がアッシングされること
なく、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の保護膜が形
成されていた。尚、初期保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／
分であり、また、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／
分であった。
【００２６】実施例３
本実施例は先ず、ＴＥＯＳ＋Ｈｅ系でのプラズマＣＶＤ
法により基板表面に初期保護膜を形成し、その上にＴＥ
ＯＳ＋Ｈ2 系でのプラズマＣＶＤ法により保護膜を形成
する例である。
法により基板表面に初期保護膜を形成し、その上にＴＥ
ＯＳ＋Ｈ2 系でのプラズマＣＶＤ法により保護膜を形成
する例である。
【００２７】初期保護膜の成膜用の反応性ガスとしてＨ
ｅガスを用い、該Ｈｅの分圧を９０Ｐａとし、また、後
半の成膜用の反応性ガスとしてＨ2 ガスを用い、該Ｈ2
の分圧を９０Ｐａとした以外は、前記実施例１と同様の
方法で基板表面にＳｉＯ2 の初期保護膜を形成した後、
該初期保護膜の上に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成し
た。成膜後基板表面を調べたところ、基板表面がアッシ
ングされることなく、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ
2 の保護膜が形成されていた。尚、初期保護膜の成膜速
度は４０ｎｍ／分であり、また、後半の保護膜の成膜速
度は４０ｎｍ／分であった。
ｅガスを用い、該Ｈｅの分圧を９０Ｐａとし、また、後
半の成膜用の反応性ガスとしてＨ2 ガスを用い、該Ｈ2
の分圧を９０Ｐａとした以外は、前記実施例１と同様の
方法で基板表面にＳｉＯ2 の初期保護膜を形成した後、
該初期保護膜の上に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成し
た。成膜後基板表面を調べたところ、基板表面がアッシ
ングされることなく、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ
2 の保護膜が形成されていた。尚、初期保護膜の成膜速
度は４０ｎｍ／分であり、また、後半の保護膜の成膜速
度は４０ｎｍ／分であった。
【００２８】実施例４
本実施例は先ず、ＴＥＯＳ＋ＮＨ3 ＋ＣＦ4 系でのプラ
ズマＣＶＤ法により基板表面に初期保護膜を形成し、そ
の上にＴＥＯＳ＋Ｏ2 系でプラズマＣＶＤ法により保護
膜を形成する例である。
ズマＣＶＤ法により基板表面に初期保護膜を形成し、そ
の上にＴＥＯＳ＋Ｏ2 系でプラズマＣＶＤ法により保護
膜を形成する例である。
【００２９】初期保護膜の成膜用の反応性ガスとしてＮ
Ｈ3 ガスにＣＦ4 ガスを５％添加した混合ガスを用い、
該混合ガスの分圧を９０Ｐａとし、また、後半の成膜用
の反応性ガスとしてＯ2 ガスを用い、該Ｏ2 ガスの分圧
を９０Ｐａとした以外は、前記実施例１と同様の方法で
基板表面に初期保護膜を形成した後、該初期保護膜の上
に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。成膜後基板表面
を調べたところ、基板表面がアッシングされることな
く、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の保護膜が形成
されていた。尚、初期保護膜の成膜速度は５０ｎｍ／分
であり、また、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分
であった。
Ｈ3 ガスにＣＦ4 ガスを５％添加した混合ガスを用い、
該混合ガスの分圧を９０Ｐａとし、また、後半の成膜用
の反応性ガスとしてＯ2 ガスを用い、該Ｏ2 ガスの分圧
を９０Ｐａとした以外は、前記実施例１と同様の方法で
基板表面に初期保護膜を形成した後、該初期保護膜の上
に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。成膜後基板表面
を調べたところ、基板表面がアッシングされることな
く、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の保護膜が形成
されていた。尚、初期保護膜の成膜速度は５０ｎｍ／分
であり、また、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分
であった。
【００３０】実施例５
本実施例は先ず、ＴＥＯＳ＋Ｈｅ＋ＮＦ3 系でのプラズ
マＣＶＤ法により基板表面に初期保護膜を形成し、その
上にＴＥＯＳ＋Ｈ2 系でプラズマＣＶＤ法により保護膜
を形成する例である。
マＣＶＤ法により基板表面に初期保護膜を形成し、その
上にＴＥＯＳ＋Ｈ2 系でプラズマＣＶＤ法により保護膜
を形成する例である。
【００３１】初期保護膜の成膜用の反応性ガスとしてＨ
ｅガスにＮＦ3 ガスを５％添加した混合ガスを用い、該
混合ガスの分圧を９０Ｐａとし、また、後半の成膜用の
反応性ガスとしてＨ2 ガスを用い、該Ｈ2 ガスの分圧を
９０Ｐａとした以外は、前記実施例１と同様の方法で基
板表面に初期保護膜を形成した後、該初期保護膜の上に
後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。成膜後基板表面を
調べたところ、基板表面がアッシングされることなく、
基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の保護膜が形成され
ていた。尚、初期保護膜の成膜速度は５０ｎｍ／分であ
り、また、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分であ
った。
ｅガスにＮＦ3 ガスを５％添加した混合ガスを用い、該
混合ガスの分圧を９０Ｐａとし、また、後半の成膜用の
反応性ガスとしてＨ2 ガスを用い、該Ｈ2 ガスの分圧を
９０Ｐａとした以外は、前記実施例１と同様の方法で基
板表面に初期保護膜を形成した後、該初期保護膜の上に
後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。成膜後基板表面を
調べたところ、基板表面がアッシングされることなく、
基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の保護膜が形成され
ていた。尚、初期保護膜の成膜速度は５０ｎｍ／分であ
り、また、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分であ
った。
【００３２】実施例６本実施例は先ず、ＴＥＯＳ＋Ａｒ
＋ＣＦ4 系でのプラズマＣＶＤ法により基板表面に初期
保護膜を形成し、その上にＴＥＯＳ＋Ｎ2 Ｏ系でプラズ
マＣＶＤ法により保護膜を形成する例である。
＋ＣＦ4 系でのプラズマＣＶＤ法により基板表面に初期
保護膜を形成し、その上にＴＥＯＳ＋Ｎ2 Ｏ系でプラズ
マＣＶＤ法により保護膜を形成する例である。
【００３３】初期保護膜の成膜用の反応性ガスとしてＡ
ｒガスにＣＦ4 ガスを５％添加した混合ガスを用い、該
混合ガスの分圧を９０Ｐａとし、また、後半の成膜用の
反応性ガスとしてＮ2 Ｏガスを用い、該Ｎ2 Ｏガスの分
圧を９０Ｐａとした以外は、前記実施例１と同様の方法
で基板表面に初期保護膜を形成した後、該初期保護膜の
上に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。成膜後基板表
面を調べたところ、基板表面がアッシングされることな
く、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の保護膜が形成
されていた。尚、初期保護膜の成膜速度は５０ｎｍ／分
であり、また、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分
であった。
ｒガスにＣＦ4 ガスを５％添加した混合ガスを用い、該
混合ガスの分圧を９０Ｐａとし、また、後半の成膜用の
反応性ガスとしてＮ2 Ｏガスを用い、該Ｎ2 Ｏガスの分
圧を９０Ｐａとした以外は、前記実施例１と同様の方法
で基板表面に初期保護膜を形成した後、該初期保護膜の
上に後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成した。成膜後基板表
面を調べたところ、基板表面がアッシングされることな
く、基板表面に総膜厚２μｍのＳｉＯ2 の保護膜が形成
されていた。尚、初期保護膜の成膜速度は５０ｎｍ／分
であり、また、後半の保護膜の成膜速度は４０ｎｍ／分
であった。
【００３４】実施例４，５も同様であるが、本実施例の
ように反応性ガス（Ａｒ）にＣＦ 4 を添加することによ
って、成膜速度（５０ｎｍ／分）を反応性ガスがＡｒの
み（実施例１）の成膜速度（４０ｎｍ／分）よりも速め
ることが出来る。
ように反応性ガス（Ａｒ）にＣＦ 4 を添加することによ
って、成膜速度（５０ｎｍ／分）を反応性ガスがＡｒの
み（実施例１）の成膜速度（４０ｎｍ／分）よりも速め
ることが出来る。
【００３５】
【発明の効果】本発明によるときは、基板表面に原料ガ
スを分解するための助材の反応性ガスとしてＡｒ、Ｈ
ｅ、ＮＨ3 のいずれか１種類を用いてプラズマＣＶＤ法
により原料ガスを分解して初期保護膜を形成した後、該
初期保護膜の上に反応性ガスとしてＯ2 、Ｎ2 Ｏ等の酸
化性ガス、或いはＨ2 ガスを用いてプラズマＣＶＤ法に
より原料ガスを分解して後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成
するようにしたので、基板表面のアッシングをおこすこ
となく、従来より得られているＳｉＯ2 膜と同等の保護
膜が得られるといった効果がある。また、反応性ガスに
ＣＦ 4 またはＮＦ 3 のフッ素系ガスを添加することによ
り 成膜速度を速めることが出来る。
スを分解するための助材の反応性ガスとしてＡｒ、Ｈ
ｅ、ＮＨ3 のいずれか１種類を用いてプラズマＣＶＤ法
により原料ガスを分解して初期保護膜を形成した後、該
初期保護膜の上に反応性ガスとしてＯ2 、Ｎ2 Ｏ等の酸
化性ガス、或いはＨ2 ガスを用いてプラズマＣＶＤ法に
より原料ガスを分解して後半のＳｉＯ2 の保護膜を形成
するようにしたので、基板表面のアッシングをおこすこ
となく、従来より得られているＳｉＯ2 膜と同等の保護
膜が得られるといった効果がある。また、反応性ガスに
ＣＦ 4 またはＮＦ 3 のフッ素系ガスを添加することによ
り 成膜速度を速めることが出来る。
【図１】 本発明の１実施例の基板表面への保護膜の成
膜過程を示す模式図、
膜過程を示す模式図、
【図２】 従来法の基板表面への保護膜の成膜過程を示
す模式図。
す模式図。
１ 基板、 ４ 初期保護膜、 ６ 保護
膜。
膜。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 石川 道夫
千葉県山武郡山武町横田523 日本真空
技術株式会社千葉超材料研究所内
(72)発明者 戸川 淳
千葉県山武郡山武町横田523 日本真空
技術株式会社千葉超材料研究所内
(72)発明者 谷 典明
千葉県山武郡山武町横田523 日本真空
技術株式会社千葉超材料研究所内
(72)発明者 橋本 征典
千葉県山武郡山武町横田523 日本真空
技術株式会社千葉超材料研究所内
(72)発明者 大橋 弓子
愛知県名古屋市瑞穂区苗代町15番１号
ブラザー工業株式会社内
(56)参考文献 実開 平５−35660（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 16/00 - 16/56
C08J 7/06
Claims (3)
- 【請求項１】 有機オキシシランを原料ガスとして用い
たプラズマＣＶＤ法により保護膜を形成する方法におい
て、基板表面に保護膜としてＳｉＯ2 膜を形成する際、
原料ガスを分解するための助材の反応性ガスとしてＡ
ｒ、Ｈｅ、ＮＨ3 のいずれか１種類を用いることにより
酸素ラジカルによるアッシングを防止して初期保護膜を
形成した後、該初期保護層の上にアッシング効果を有す
る反応性ガスを用いて保護膜を形成することを特徴とす
る保護膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記反応性ガスに、ＣＦ4 またはＮＦ3
のいずれかのフッ素系ガスを添加することを特徴とする
請求項１記載の保護膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記アッシング効果を有する反応性ガス
は、Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等の酸化性ガス、或いはＨ2 ガスのい
ずれか１種類であることを特徴とする請求項１又は２記
載の保護膜の形成方法。
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|---|---|---|---|
| JP33571493A JP3364694B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 保護膜の形成方法 |
| US08/310,760 US5554418A (en) | 1993-12-28 | 1994-09-27 | Method of forming passivation film |
| US08/661,500 US5840374A (en) | 1993-12-28 | 1996-06-11 | Method of forming a SiO2 passivation film on a plastic substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33571493A JP3364694B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 保護膜の形成方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07187644A JPH07187644A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3364694B2 true JP3364694B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=18291659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33571493A Expired - Fee Related JP3364694B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 保護膜の形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3364694B2 (ja) |
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| US6300253B1 (en) | 1998-04-07 | 2001-10-09 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing methods of forming photoresist over silicon nitride materials, and semiconductor wafer assemblies comprising photoresist over silicon nitride materials |
| US5926739A (en) | 1995-12-04 | 1999-07-20 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing method of promoting photoresist adhesion to an outer substrate layer predominately comprising silicon nitride |
| US6323139B1 (en) | 1995-12-04 | 2001-11-27 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing methods of forming photoresist over silicon nitride materials |
| US5861190A (en) * | 1996-03-25 | 1999-01-19 | Hewlett-Packard Co. | Arrangement for growing a thin dielectric layer on a semiconductor wafer at low temperatures |
| US5962344A (en) * | 1997-12-29 | 1999-10-05 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Plasma treatment method for PECVD silicon nitride films for improved passivation layers on semiconductor metal interconnections |
| US6316372B1 (en) | 1998-04-07 | 2001-11-13 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a layer of silicon nitride in a semiconductor fabrication process |
| US6635530B2 (en) | 1998-04-07 | 2003-10-21 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming gated semiconductor assemblies |
| US5985771A (en) * | 1998-04-07 | 1999-11-16 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor wafer assemblies comprising silicon nitride, methods of forming silicon nitride, and methods of reducing stress on semiconductive wafers |
| JP4066292B2 (ja) * | 1999-06-09 | 2008-03-26 | 株式会社小糸製作所 | 自動車用プラスチック部品の保護膜形成方法 |
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| US6841802B2 (en) | 2002-06-26 | 2005-01-11 | Oriol, Inc. | Thin film light emitting diode |
| US7205240B2 (en) * | 2003-06-04 | 2007-04-17 | Applied Materials, Inc. | HDP-CVD multistep gapfill process |
| US8643151B2 (en) | 2011-02-28 | 2014-02-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Passivation layer for semiconductor devices |
| US8497211B2 (en) | 2011-06-24 | 2013-07-30 | Applied Materials, Inc. | Integrated process modulation for PSG gapfill |
| JP5578215B2 (ja) * | 2012-09-14 | 2014-08-27 | 富士電機株式会社 | 磁気記録媒体の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US4894352A (en) * | 1988-10-26 | 1990-01-16 | Texas Instruments Inc. | Deposition of silicon-containing films using organosilicon compounds and nitrogen trifluoride |
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1993
- 1993-12-28 JP JP33571493A patent/JP3364694B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-27 US US08/310,760 patent/US5554418A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JPH07187644A (ja) | 1995-07-25 |
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