JP6383910B2 - Plasma CVD apparatus and film manufacturing method - Google Patents

Plasma CVD apparatus and film manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP6383910B2
JP6383910B2 JP2012258206A JP2012258206A JP6383910B2 JP 6383910 B2 JP6383910 B2 JP 6383910B2 JP 2012258206 A JP2012258206 A JP 2012258206A JP 2012258206 A JP2012258206 A JP 2012258206A JP 6383910 B2 JP6383910 B2 JP 6383910B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
khz
substrate
less
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012258206A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014105350A (en
Inventor
幸夫 井手
幸夫 井手
匠 福田
匠 福田
本多 祐二
祐二 本多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ADVANCED MATERIAL TECHNOLOGIES INC.
Yamaguchi Prefectural Industrial Technology Institute
Original Assignee
ADVANCED MATERIAL TECHNOLOGIES INC.
Yamaguchi Prefectural Industrial Technology Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ADVANCED MATERIAL TECHNOLOGIES INC., Yamaguchi Prefectural Industrial Technology Institute filed Critical ADVANCED MATERIAL TECHNOLOGIES INC.
Priority to JP2012258206A priority Critical patent/JP6383910B2/en
Publication of JP2014105350A publication Critical patent/JP2014105350A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6383910B2 publication Critical patent/JP6383910B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

本発明は、プラズマCVD装置及び膜の製造方法に関する。   The present invention relates to a plasma CVD apparatus and a film manufacturing method.

ダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜は高い硬度、耐摩耗性、低摩擦係数といった優れた特性を有しているため、多くの分野で使用されるようになった。   Diamond-like carbon (DLC) films have been used in many fields because they have excellent properties such as high hardness, wear resistance, and low friction coefficient.

しかしながら、DLC膜は、通常、導電性がない絶縁体であり、電気的には高絶縁性の皮膜であるため、絶縁膜としての利用に限られており、その応用分野は限られているのが現状である。DLC膜に機械的、化学的特性に加え導電性の機能を付加して電気伝導度を自由に設定することができれば、機械、電気分野での様々な応用分野は格段に拡がることが期待され、例えば電極に用いることも可能となる。特に、炭素を主な構成元素とするDLC膜は環境負荷の少ない材料なので金、銅などの導電性材料の代替となる可能性もある。   However, the DLC film is usually an insulator having no electrical conductivity, and since it is a highly insulating film electrically, it is limited to use as an insulating film, and its application field is limited. Is the current situation. If the electrical conductivity can be freely set by adding the conductivity function to the DLC film in addition to the mechanical and chemical properties, it is expected that various application fields in the mechanical and electrical fields will be greatly expanded. For example, it can be used for an electrode. In particular, since a DLC film containing carbon as a main constituent element is a material with a low environmental load, it may be a substitute for a conductive material such as gold or copper.

通常、絶縁性のDLC膜に導電性を持たせるためには、窒素やホウ素、チタンといった第2元素を添加する方法、成膜後にアニール処理を行う方法等の対策がとられている(例えば特許文献1〜4参照)。   Usually, in order to give conductivity to the insulating DLC film, measures such as a method of adding a second element such as nitrogen, boron, and titanium, a method of performing an annealing process after film formation, etc. are taken (for example, patents). References 1-4).

しかしながら、上記の方法では、複数の原料が必要なことや後処理が必要になるため、高硬度、耐摩耗性、低摩擦係数等のDLC膜の本来の諸特性が変化してしまう、量産性に劣る等の多くの問題が生じる。   However, the above-described method requires a plurality of raw materials and requires post-treatment, so that the original characteristics of the DLC film such as high hardness, wear resistance, and low friction coefficient are changed. Many problems occur, such as inferiority.

一方、本発明者らは、これまでに高硬度のDLC膜を高速かつ低コストで製造できるプラズマCVD法を新たに開発し、大面積かつ立体複雑形状物へのDLC膜の成膜を安価なシステムやランニングコストで達成できることを特許文献5にて明らかにしている。   On the other hand, the present inventors have newly developed a plasma CVD method capable of manufacturing a high-hardness DLC film at a high speed and at a low cost so that the formation of a DLC film on a large area and a three-dimensional complex shape is inexpensive. Patent Document 5 clarifies that this can be achieved with a system and running cost.

特開2008−189997号公報JP 2008-189997 A 特許4704453号公報Japanese Patent No. 4704453 特許4134315号公報Japanese Patent No. 4134315 特開2002−025346号公報JP 2002-025346 A 特開2008−038217号公報JP 2008-038217 A

本発明の一態様は、導電性を有するDLC膜の製造方法を提供することを課題の一つとする。
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。
An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a conductive DLC film.
Another object of one embodiment of the present invention is to facilitate plasma holding even when the frequency of a high-frequency output is lowered.

本発明の一態様は、絶縁体に近いDLC膜の利用範囲を拡大する目的で、高周波電源を用いたプラズマCVD法により導電性を有したDLC膜を製造する方法である。   One embodiment of the present invention is a method for manufacturing a DLC film having conductivity by a plasma CVD method using a high-frequency power source for the purpose of expanding a use range of a DLC film close to an insulator.

また、本発明の一態様では、従来、導電性のDLC膜を製造するためには複数の原料や後処理が必要であったのに対して、1回の処理で導電性DLC膜の成膜が可能になるとともに、その導電性の強弱の調整も可能である。   In one embodiment of the present invention, conventionally, a plurality of raw materials and post-treatments are required to manufacture a conductive DLC film, whereas a conductive DLC film is formed in a single process. It is possible to adjust the strength of the conductivity.

また、本発明の一態様は、添加元素やアニール処理等の後処理によらない、低周波によるプラズマCVD法を用いて成膜された導電性DLC膜である。   Another embodiment of the present invention is a conductive DLC film formed by a low-frequency plasma CVD method without using an additive element or post-treatment such as annealing.

また、本発明の一態様は、周波数の低い高周波電源によって基板に低周波をパルス状に印加することにより、周波数が低くても容易にプラズマを保持できるプラズマCVD法である。このプラズマCVD法によって高い導電性を有するDLC膜を製造することが可能となる。別言すれば、基板に印加される電圧の周波数が低いほどDLC膜の導電性は高くなるが、周波数が低くなるとプラズマを保持することが困難となる。そこで、低周波電源によって基板に低周波をパルス状に印加することで、周波数が低くてもプラズマを連続的に保持することができる。   Another embodiment of the present invention is a plasma CVD method in which plasma can be easily held even at a low frequency by applying a low frequency in a pulsed manner to a substrate with a high-frequency power source having a low frequency. It becomes possible to manufacture a DLC film having high conductivity by this plasma CVD method. In other words, the lower the frequency of the voltage applied to the substrate, the higher the conductivity of the DLC film, but it becomes difficult to maintain the plasma when the frequency is low. Therefore, by applying a low frequency to the substrate in a pulse form by a low frequency power source, the plasma can be continuously maintained even if the frequency is low.

さらに、本発明の種々の態様について以下に説明する。
[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。
Further, various aspects of the present invention will be described below.
[1] a chamber;
A substrate holder disposed in the chamber and holding the substrate;
A gas introduction path connected to the chamber and introducing a source gas into the chamber;
An output supply mechanism for supplying a high frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less into the chamber in a pulse form having a duty ratio of 10% or more and 90% or less in a cycle of 0.02 ms or more and 20 ms or less;
Comprising
The DUTY ratio is a ratio of a period during which a high frequency output is applied to the substrate holder during one cycle,
A plasma CVD apparatus characterized in that a plasma is generated in the chamber by the high-frequency output supplied from the output supply mechanism to form a film on the substrate.

[2]上記[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。
[2] In the above [1],
The plasma CVD apparatus, wherein the frequency of the high-frequency output is 50 kHz or more and 300 kHz or less.

[3]上記[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。
[3] In the above [1] or [2],
A temperature adjusting mechanism for adjusting the temperature of the substrate held by the substrate holder;
The source gas has at least one of a chain hydrocarbon and a cyclic hydrocarbon,
The film is a DLC film having conductivity,
A plasma CVD apparatus, wherein a temperature at which the DLC film is formed on the substrate is 100 ° C. or higher.

[4]上記[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。
[4] In the above [3],
The chain hydrocarbon is one or more hydrocarbons selected from the group of methane, ethane, acetylene, propane and butane;
The plasma CVD apparatus, wherein the cyclic hydrocarbon is at least one of benzene and toluene.

[5]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。
[5] a chamber;
A substrate holder disposed in the chamber and holding the substrate;
A temperature adjustment mechanism for adjusting the temperature of the substrate held by the substrate holder;
A gas introduction path connected to the chamber for introducing chain hydrocarbons into the chamber;
A high frequency power source for supplying a high frequency output of 5 kHz to 500 kHz in the chamber;
Comprising
A plasma CVD apparatus characterized in that plasma is generated in the chamber by a high-frequency output supplied from the high-frequency power source to form a conductive DLC film on the substrate at a temperature of 100 ° C. or higher.

[6]上記[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。
[6] In the above [5],
The plasma CVD apparatus, wherein the chain hydrocarbon is one or a plurality of hydrocarbons selected from the group of methane, ethane, acetylene, propane, and butane.

[7]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。
[7] a chamber;
A substrate holder disposed in the chamber and holding the substrate;
A temperature adjustment mechanism for adjusting the temperature of the substrate held by the substrate holder;
A gas introduction path connected to the chamber for introducing cyclic hydrocarbons into the chamber;
A high frequency power source for supplying a high frequency output of 5 kHz to 500 kHz in the chamber;
Comprising
A plasma CVD apparatus, wherein plasma is generated in the chamber by a high-frequency output supplied from the high-frequency power source, and a conductive DLC film is formed on the substrate at a temperature of 200 ° C. or higher.

[8]上記[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。
[8] In the above [7],
The plasma CVD apparatus, wherein the cyclic hydrocarbon is at least one of benzene and toluene.

[8−1]上記[1]乃至[8]のいずれか一において、
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。
[8-1] In any one of [1] to [8] above,
A vacuum evacuation mechanism having a pressure of 0.6 Pa or less (preferably 0.015 to 0.526 Pa, more preferably 0.037 to 0.301 Pa, and still more preferably 0.150 Pa) in the chamber is provided. A plasma CVD apparatus.

[9]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。
[9] By generating source gas plasma by supplying a high frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less to the substrate in a pulse form having a duty ratio of 10% or more and 90% or less in a cycle of 0.02 ms or more and 20 ms or less. , To form a film on the substrate,
The DUTY ratio is a ratio of a period during which a high-frequency output is applied to the substrate during one period.

[10]上記[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。
[10] In the above [9],
The method for producing a film, wherein the frequency of the high-frequency output is 50 kHz or more and 300 kHz or less.

[11]上記[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。
[11] In the above [9] or [10],
The source gas has at least one of a chain hydrocarbon and a cyclic hydrocarbon,
The film is a DLC film having conductivity,
The method for producing a film, wherein a temperature at which the DLC film is formed on the substrate is 100 ° C. or higher.

[12]上記[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。
[12] In the above [11],
The chain hydrocarbon is one or more hydrocarbons selected from the group of methane, ethane, acetylene, propane and butane;
The method for producing a film, wherein the cyclic hydrocarbon is at least one of benzene and toluene.

[13]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。
[13] A DLC film having conductivity on a base material is formed at a temperature of 100 ° C. or higher by generating a plasma of a raw material gas with a high frequency output of 5 kHz to 500 kHz,
The method for producing a film, wherein the source gas contains chain hydrocarbons.

[14]上記[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。
[14] In the above [13],
The method for producing a film, wherein the chain hydrocarbon is one or a plurality of hydrocarbons selected from the group consisting of methane, ethane, acetylene, propane and butane.

[15]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。
[15] A DLC film having conductivity on a base material is formed at a temperature of 200 ° C. or higher by generating a plasma of a source gas with a high frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less,
The method for producing a film, wherein the source gas has a cyclic hydrocarbon.

[16]上記[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。
[16] In the above [15],
The method for producing a film, wherein the cyclic hydrocarbon is at least one of benzene and toluene.

[17]上記[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。
[17] In any one of the above [11] to [16],
A volume resistivity of the DLC film is 0.001 Ω · cm or more and 50 Ω · cm or less.

[18]上記[11]乃至[17]において、
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。
[18] In the above [11] to [17],
A method for producing a film, comprising forming a film on the substrate and then performing a heat treatment on the film at 300 ° C. or higher (preferably 450 ° C. or higher).
Note that this heat treatment is preferably performed in a vacuum atmosphere.

本発明の一態様を適用することで、導電性を有するDLC膜の製造方法を提供することができる。
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。
By applying one embodiment of the present invention, a method for manufacturing a conductive DLC film can be provided.
Further, by applying one embodiment of the present invention, plasma can be easily held even when the frequency of the high-frequency output is lowered.

(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り、(B)は50%のDUTY比の場合を説明する図である。(A) is a block diagram schematically showing a plasma CVD apparatus according to one embodiment of the present invention, and (B) is a diagram for explaining a case of a DUTY ratio of 50%. 実施例1による150℃で成膜したDLC膜の体積抵抗率と電源周波数とガス種の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the volume resistivity of the DLC film formed into a film at 150 degreeC by Example 1, a power supply frequency, and a gas kind. 実施例2によるDLC膜の体積抵抗率と成膜時の基材温度と電源周波数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the volume resistivity of the DLC film by Example 2, the base-material temperature at the time of film-forming, and a power supply frequency.

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.

[実施の形態1]
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。
[Embodiment 1]
FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a plasma CVD apparatus according to one embodiment of the present invention.

このプラズマCVD装置は処理チャンバー1を有しており、この処理チャンバー1内には基材2を保持する基材ホルダー3が配置されている。この基材ホルダー3はRF電極としても作用し、基材ホルダー3には出力供給機構4が接続されている。この出力供給機構4は、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ホルダー3に供給するようになっている。   The plasma CVD apparatus has a processing chamber 1, and a base material holder 3 for holding a base material 2 is disposed in the processing chamber 1. The substrate holder 3 also functions as an RF electrode, and an output supply mechanism 4 is connected to the substrate holder 3. The output supply mechanism 4 supplies a high frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less to the substrate holder 3 in a pulse shape with a duty ratio of 10% or more and 90% or less in a cycle of 0.02 ms or more and 20 ms or less. .

DUTY比は、1周期の間で基材ホルダー3に高周波出力が印加される期間の比率である。例えば、10%のDUTY比の場合は、1周期の10%の期間が基材ホルダー3に高周波出力が印加される期間(高周波出力オンの期間)となり、1周期の90%の期間が基材ホルダー3に高周波出力が印加されない期間(高周波出力オフの期間)となる。詳細には、例えば1msの周期で10%のDUTY比の場合は、1ms(1周期)の10%の0.1msの期間が高周波出力オンの期間となり、1ms(1周期)の90%の0.9msの期間が高周波出力オフの期間となる。   The DUTY ratio is a ratio of a period during which a high frequency output is applied to the substrate holder 3 during one cycle. For example, in the case of a DUTY ratio of 10%, a period of 10% of one cycle is a period during which high-frequency output is applied to the substrate holder 3 (high-frequency output on period), and 90% of one cycle is a substrate This is a period during which no high frequency output is applied to the holder 3 (high frequency output off period). Specifically, for example, in the case of 10% DUTY ratio in a period of 1 ms, a period of 0.1 ms of 10% of 1 ms (1 period) is a period in which the high frequency output is on, and 0 of 90% of 1 ms (1 period). .9 ms period is the high frequency output off period.

また、例えば図1(B)は、50%のDUTY比の場合を示しており、1周期の50%の期間が高周波出力オンの期間となり、1周期の残りの50%の期間が高周波出力オフの期間となる。   Further, for example, FIG. 1B shows a case of 50% DUTY ratio, in which 50% of one cycle is a high frequency output on period, and the remaining 50% of one cycle is a high frequency output off. It becomes the period.

プラズマCVD装置は、出力供給機構4によって、5kHz以上500kHz以下の高周波出力を上記のパルス状に基材ホルダー3を介して基材2に供給して、基材2の上方に原料ガスのプラズマを発生させるようになっている。   The plasma CVD apparatus supplies a high-frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less to the base material 2 through the base material holder 3 by the output supply mechanism 4 through the base material holder 3, and generates plasma of the source gas above the base material 2. It is supposed to be generated.

なお、本実施の形態では、出力供給機構4によって基材ホルダー3に高周波出力をパルス状に供給する際の当該高周波出力を5kHz以上500kHz以下としているが、当該高周波出力を50kHz以上300kHz以下とすることが好ましく、より好ましくは250kHz未満であり、さらに好ましくは100kHz以下である。当該高周波出力の周波数が低いほど、基材2にチャージが溜まってしまうため、放電が起こりにくく、プラズマが発生しにくくなるが、パルス状に供給することでプラズマが確実に発生するようになる。   In the present embodiment, the high-frequency output when the high-frequency output is supplied to the substrate holder 3 in a pulsed manner by the output supply mechanism 4 is set to 5 kHz or more and 500 kHz or less, but the high-frequency output is set to 50 kHz or more and 300 kHz or less. More preferably, it is less than 250 kHz, More preferably, it is 100 kHz or less. The lower the frequency of the high-frequency output, the more charge is accumulated in the base material 2, so that the discharge is less likely to occur and the plasma is less likely to be generated, but the plasma is reliably generated by supplying it in pulses.

また、本実施の形態では、出力供給機構4によって基材ホルダー3に高周波出力をパルス状に供給する際の当該パルス状を、0.02ms以上20ms以下の周期で10%以上90%以下のDUTY比としているが、当該パルス状を0.2ms以上10ms以下の周期で10%以上90%以下のDUTY比とすることが好ましい。DUTY比を10%以上とする理由は、10%未満とするとプラズマが発生しにくく、またプラズマが発生しても消滅しやすいからである。DUTY比を90%以下とする理由は、90%超とすると基材2にチャージが溜まってしまい除去されにくいため、プラズマが消滅しやすいからである。別言すれば、パルス状に高周波出力を供給することで、高周波出力がオフ状態の時に溜まったチャージが基材2から除去され、プラズマを確実に発生させることができる。   Further, in the present embodiment, when the high-frequency output is supplied in a pulse form to the substrate holder 3 by the output supply mechanism 4, the pulse form is 10% or more and 90% or less in a cycle of 0.02 ms or more and 20 ms or less. The ratio is preferably a DUTY ratio of 10% to 90% with a period of 0.2 ms to 10 ms. The reason for setting the DUTY ratio to 10% or more is that if it is less than 10%, plasma is hardly generated, and even if plasma is generated, it is easy to disappear. The reason why the DUTY ratio is set to 90% or less is that if it exceeds 90%, the charge is accumulated on the base material 2 and is not easily removed, so that the plasma is easily extinguished. In other words, by supplying the high-frequency output in a pulse shape, the charge accumulated when the high-frequency output is in the off state is removed from the base material 2, and plasma can be generated reliably.

また、基材ホルダー3の周囲には基材2の温度を調整する温度調整機構としての一例であるヒーター5が配置されており、このヒーター5によって基材2が加熱されるようになっている。なお、基材2は、種々の材質及び種々の形状のものを用いることが可能である。   A heater 5 as an example of a temperature adjustment mechanism for adjusting the temperature of the substrate 2 is arranged around the substrate holder 3, and the substrate 2 is heated by the heater 5. . In addition, the base material 2 can use various materials and various shapes.

処理チャンバー1にはヘキサメチルジシラザン又はヘキサメチルジシロキサン(以下、これらを総称してHMDSともいう)、炭化水素などの原料ガスおよびアルゴンを導入するガス導入口10が設けられている。このガス導入口10には、処理チャンバー1内にこれらのガスを導入するガス導入経路(図示せず)が繋げられている。ガス導入経路はガス配管(図示せず)を有している。このガス配管には、ガス流量を計測する流量計(図示せず)及びガス流量を制御するガスフローコントローラー(図示せず)が設けられている。流量計により適量のアルゴンガス、HMDS、炭化水素系ガスがガス導入口より処理チャンバー1内に供給されるようになっている。   The processing chamber 1 is provided with a gas inlet 10 for introducing a source gas such as hexamethyldisilazane or hexamethyldisiloxane (hereinafter collectively referred to as HMDS), hydrocarbons, and argon. A gas introduction path (not shown) for introducing these gases into the processing chamber 1 is connected to the gas introduction port 10. The gas introduction path has a gas pipe (not shown). The gas pipe is provided with a flow meter (not shown) for measuring the gas flow rate and a gas flow controller (not shown) for controlling the gas flow rate. Appropriate amounts of argon gas, HMDS, and hydrocarbon gas are supplied into the processing chamber 1 from the gas inlet by the flow meter.

なお、炭化水素系ガスは、鎖式炭化水素及び環式炭化水素の少なくとも一方の炭化水素を有するとよい。鎖式炭化水素は、例えばメタン、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とよく、環式炭化水素は、例えば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とよい。   The hydrocarbon-based gas may include at least one of a chain hydrocarbon and a cyclic hydrocarbon. The chain hydrocarbon may be, for example, one or more hydrocarbons selected from the group of methane, ethane, acetylene, propane and butane, and the cyclic hydrocarbon is, for example, at least one hydrocarbon of benzene and toluene It is good to be.

また、処理チャンバー1には、その内部を真空排気する真空排気機構である真空ポンプ13が接続されている。   Further, the processing chamber 1 is connected with a vacuum pump 13 which is an evacuation mechanism for evacuating the inside of the processing chamber 1.

上記プラズマCVD装置における5〜500kHzの高周波電源は、直流電源と高周波電源の長所を兼ね備えており、5〜500kHzという工業的にも取り扱いやすい周波数を用いているという利点がある。また、5〜500kHzの高周波電源の場合、従来の13.56MHzの高周波電源に比べて基材へのバイアス効果を高めるという利点がある。   The high-frequency power source of 5 to 500 kHz in the plasma CVD apparatus has the advantages of a direct-current power source and a high-frequency power source, and has an advantage of using a frequency that is easy to handle industrially of 5 to 500 kHz. Further, in the case of a high frequency power source of 5 to 500 kHz, there is an advantage that the bias effect to the substrate is enhanced as compared with the conventional high frequency power source of 13.56 MHz.

次に、図1のプラズマCVD装置を用いて基材2の表面にDLC膜を成膜する方法について説明する。   Next, a method for forming a DLC film on the surface of the substrate 2 using the plasma CVD apparatus of FIG. 1 will be described.

まず、例えばSUS304からなる基材2を基材ホルダー3上に装着する。次いで、基材2をヒーターによって150℃に加熱し、真空ポンプ13によって処理チャンバー1内を0.6Pa以下まで排気し、その後、処理チャンバー1内にアルゴンガスを導入する。次いで、50Wの出力で出力供給機構4を用いて基材ホルダー3に250kHzの高周波電流を連続的に供給することにより、基材2の近傍にアルゴンプラズマを形成し、基材2の表面清浄化のため1分間イオンボンバードする。これにより、基材2の表面が強力なイオンの作用によりイオンエッチングされ、基材2の表面の酸化物層が除去される。   First, the base material 2 made of, for example, SUS304 is mounted on the base material holder 3. Next, the substrate 2 is heated to 150 ° C. with a heater, the inside of the processing chamber 1 is evacuated to 0.6 Pa or less by the vacuum pump 13, and then argon gas is introduced into the processing chamber 1. Next, by continuously supplying a high frequency current of 250 kHz to the substrate holder 3 using the output supply mechanism 4 with an output of 50 W, argon plasma is formed in the vicinity of the substrate 2 to clean the surface of the substrate 2. Ion bombard for 1 minute. Thereby, the surface of the base material 2 is ion-etched by the action of strong ions, and the oxide layer on the surface of the base material 2 is removed.

この後、ヒーター5によって基材2の温度を100℃以上に維持し、真空ポンプ13によって処理チャンバー1内の圧力を0.6Pa以下に維持する。次いで、300Wの出力で出力供給機構4を用いて基材ホルダー3に5kHz以上500kHz以下(好ましくは50kHz以上300kHz以下、より好ましくは250kHz未満、さらに好ましくは100kHz以下)の高周波出力を、0.02ms以上20ms以下の周期(好ましくは0.2ms以上10ms以下の周期)で10%以上90%以下のDUTY比のパルス状に基材ホルダー3に供給しながら、HMDSを5ccmの流量で処理チャンバー1内に導入して3分間中間層を基材2の表面上に形成した後、炭化水素系ガスとして鎖式炭化水素ガス及び環式炭化水素ガスの少なくとも一方の炭化水素ガスを5ccmの流量で処理チャンバー1内に導入して60分間DLC膜を中間層上に形成する。   Thereafter, the temperature of the substrate 2 is maintained at 100 ° C. or higher by the heater 5, and the pressure in the processing chamber 1 is maintained at 0.6 Pa or lower by the vacuum pump 13. Subsequently, a high frequency output of 5 kHz to 500 kHz (preferably 50 kHz to 300 kHz, more preferably less than 250 kHz, more preferably 100 kHz or less) is applied to the substrate holder 3 using the output supply mechanism 4 at an output of 300 W for 0.02 ms. While supplying the substrate holder 3 in a pulse shape with a duty ratio of 10% or more and 90% or less at a cycle of 20 ms or less (preferably a cycle of 0.2 ms or more and 10 ms or less), HMDS is supplied into the processing chamber 1 at a flow rate of 5 ccm. After the intermediate layer is formed on the surface of the substrate 2 for 3 minutes, at least one hydrocarbon gas of chain hydrocarbon gas and cyclic hydrocarbon gas is used as the hydrocarbon-based gas at a flow rate of 5 ccm. A DLC film is formed on the intermediate layer for 60 minutes after being introduced into 1.

上述したように5kHz以上500kHz以下の高周波出力をパルス状に供給したプラズマCVD法によりDLC膜を成膜すると、従来の周波数13.56MHzの高周波電源を用いたプラズマCVD法により成膜したDLC膜に比べて導電性の高いDLC膜(例えば体積抵抗率が0.001Ω・cm以上50Ω・cm以下であるDLC膜)を得ることができる。   As described above, when a DLC film is formed by a plasma CVD method in which a high frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less is supplied in a pulse shape, the DLC film formed by a plasma CVD method using a conventional high frequency power supply with a frequency of 13.56 MHz is formed on the DLC film. In comparison, a DLC film having higher conductivity (for example, a DLC film having a volume resistivity of 0.001 Ω · cm to 50 Ω · cm) can be obtained.

また、上記のDLC膜の製造方法では、高周波出力の周波数が低いほど、成膜時の基材2へのバイアスが強くなるため、DLC膜の抵抗率が下がると考えられる。また、成膜時の基材2の温度は、高いほどDLC膜の抵抗率が下がると考えられるため、300℃以上が好ましく、より好ましくは450℃以上である。   Further, in the above DLC film manufacturing method, the lower the frequency of the high-frequency output, the stronger the bias to the substrate 2 during film formation, and thus the lower the resistivity of the DLC film. Moreover, since it is thought that the resistivity of the DLC film | membrane falls so that the temperature of the base material 2 at the time of film-forming is high, 300 degreeC or more is preferable, More preferably, it is 450 degreeC or more.

また、上記の製造方法によって製造されたDLC膜に300℃以上(好ましくは450℃以上)の熱処理を施してもよい。これにより、DLC膜の抵抗率をより下げることができる。なお、ここでの熱処理は、真空雰囲気で行うのがより好ましい。   Further, the DLC film manufactured by the above manufacturing method may be subjected to heat treatment at 300 ° C. or higher (preferably 450 ° C. or higher). Thereby, the resistivity of the DLC film can be further reduced. Note that the heat treatment here is more preferably performed in a vacuum atmosphere.

[実施の形態2]
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。
[Embodiment 2]
In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted, and different parts will be described.

実施の形態1の出力供給機構4は、高周波出力をパルス状に基材2に供給しているが、本実施の形態の出力供給機構は、パルス状ではなく連続的に高周波出力を基材2に供給し、高周波出力の周波数は実施の形態1と同様のものを用いる。   The output supply mechanism 4 of the first embodiment supplies the high frequency output to the base material 2 in a pulsed manner, but the output supply mechanism of the present embodiment does not provide a pulse shape but continuously outputs the high frequency output to the base material 2. The frequency of the high frequency output is the same as that of the first embodiment.

本実施の形態に係るDLC膜の製造方法は、5kHz以上500kHz以下の高周波出力によって鎖式炭化水素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るとよい。   The method for producing a DLC film according to the present embodiment generates a chain hydrocarbon gas plasma with a high-frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less, whereby a DLC film having conductivity on a substrate is formed at a temperature of 100 ° C. or more. It is preferable to form a film.

また、本実施の形態に係るDLC膜の製造方法は、5kHz以上500kHz以下の高周波出力によって環式炭化水素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るとよい。   In addition, the method for manufacturing a DLC film according to the present embodiment generates a cyclic hydrocarbon gas plasma with a high-frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less, thereby forming a conductive DLC film at 200 ° C. or higher. The film is preferably formed at a temperature.

本実施の形態においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

[電源周波数とガス種の関係]
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。
[Relationship between power frequency and gas type]
The conductive DLC film of this example was formed using the plasma CVD apparatus shown in FIG. The high frequency output supplied to the base material 2 by the output supply mechanism 4 was 13.56 MHz, 250 kHz or 100 kHz, and the temperature of the base material 2 was 150 ° C. As the source gas, argon gas, hexamethyldisilazane (HMDS) and hydrocarbon gas (methane, acetylene, toluene) were supplied from the gas inlet 10 by a flow meter.

被コーティング材(基材2)として4インチのシリコンウエハーを処理チャンバー1内の基材ホルダー3に装着した。処理チャンバー1内をメカニカルブースターポンプおよび油回転ポンプを用いて0.6Pa以下まで排気した後、アルゴンガスを導入して出力供給機構4の高周波電源を用い出力50Wでアルゴンプラズマを形成し、被コーティング材の表面を1分間イオンエッチングした。その後、HMDS5ccmを導入して3分間中間層を形成した後、トルエンを5ccm導入して60分間DLC膜の成膜を行った。また、トルエンに代えてメタン、アセチレンについても同様に処理してDLC膜の成膜を行った。   A 4-inch silicon wafer was mounted on the substrate holder 3 in the processing chamber 1 as a material to be coated (substrate 2). The inside of the processing chamber 1 is evacuated to 0.6 Pa or less using a mechanical booster pump and an oil rotary pump, and then argon gas is introduced to form argon plasma at an output of 50 W using a high-frequency power source of the output supply mechanism 4 to be coated. The surface of the material was ion etched for 1 minute. Thereafter, 5 ccm of HMDS was introduced to form an intermediate layer for 3 minutes, and then 5 ccm of toluene was introduced to form a DLC film for 60 minutes. Further, in place of toluene, methane and acetylene were similarly treated to form a DLC film.

基材2の温度150℃で得られたDLC膜の体積抵抗率を、高精度抵抗率計を用いて測定した結果を表1及び図2に示す。図2は、表1に示す結果を棒グラフで示した図である。   The results of measuring the volume resistivity of the DLC film obtained at a temperature of 150 ° C. of the substrate 2 using a high-precision resistivity meter are shown in Table 1 and FIG. FIG. 2 is a bar graph showing the results shown in Table 1.

Figure 0006383910
Figure 0006383910

プラズマCVD装置で一般に用いられている工業用高周波電源の周波数13.56MHzでは、いずれのガス種でも絶縁体であることがわかる。一方、メタンおよびアセチレンでは、低い周波数の250kHzおよび100kHzでは体積抵抗率が小さくなっていることがわかる。しかしながら、トルエンではいずれの周波数でも絶縁体である。このことより、150℃ではメタン、アセチレン等の鎖式炭化水素であれば250kHzおよび100kHzの低周波電源を用いれば導電性を有するDLC膜が作製できることが確認された。   It can be seen that any gas species is an insulator at a frequency of 13.56 MHz of an industrial high-frequency power source generally used in a plasma CVD apparatus. On the other hand, methane and acetylene show that the volume resistivity is low at low frequencies of 250 kHz and 100 kHz. However, toluene is an insulator at any frequency. From this, it was confirmed that a conductive DLC film can be produced by using low-frequency power sources of 250 kHz and 100 kHz for chain hydrocarbons such as methane and acetylene at 150 ° C.

なお、この場合、100kHzについては、連続で低周波を基板に印加するとプラズマが不安定になり成膜することができなかった。この現象は100kHzでのみ観察され、13.56MHzおよび250kHzについては認められない。   In this case, when 100 kHz was continuously applied to the substrate, the plasma became unstable and the film could not be formed. This phenomenon is observed only at 100 kHz and is not observed at 13.56 MHz and 250 kHz.

そこで、表1に示す100kHzでの成膜については、実施の形態1で説明したように、パルス状の高周波出力を基材に印加した結果であり、これによりプラズマが安定しDLC膜の成膜が可能となった。詳細には、表1に示す100kHzでの成膜は、100kHzの高周波出力を、2.0msの周期で50%のDUTY比のパルス状に基材ホルダー3に供給したものである。また、表1に示す13.56MHz及び250kHzでの成膜は、パルス状ではなく連続的に高周波出力を基材ホルダー3に供給したものである。   Therefore, the film formation at 100 kHz shown in Table 1 is a result of applying a pulsed high-frequency output to the base material as described in the first embodiment, thereby stabilizing the plasma and forming the DLC film. Became possible. Specifically, in the film formation at 100 kHz shown in Table 1, a high frequency output of 100 kHz is supplied to the base material holder 3 in a pulse shape of 50% DUTY ratio at a cycle of 2.0 ms. In addition, the film formation at 13.56 MHz and 250 kHz shown in Table 1 is the one in which the high frequency output is continuously supplied to the substrate holder 3 instead of the pulse shape.

[基板温度と電源周波数の影響]
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。
[Influence of substrate temperature and power supply frequency]
The conductive DLC film of this example was formed using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 1, and the film formation conditions were the same as those of Example 1.

詳細には、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℃、300℃、450℃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(アセチレン、トルエン)をガス導入口10より供給した。   Specifically, the high frequency output supplied to the substrate 2 by the output supply mechanism 4 is 13.56 MHz, 250 kHz, or 100 kHz, and the temperature of the substrate 2 is 150 ° C., 300 ° C., or 450 ° C. As the source gas, argon gas, hexamethyldisilazane (HMDS) and hydrocarbon gas (acetylene, toluene) were supplied from the gas inlet 10 by a flow meter.

被コーティング材(基材2)として4インチのシリコンウエハーを処理チャンバー1内の基材ホルダー3に装着した。処理チャンバー1内をメカニカルブースターポンプおよび油回転ポンプを用いて0.6Paまで排気した後、アルゴンガスを導入して出力供給機構4の高周波電源を用い出力50Wでアルゴンプラズマを形成し、被コーティング材の表面を1分間イオンエッチングした。その後、HMDS5ccmを導入して3分間中間層を形成した後、トルエンを5ccm導入して60分間DLC膜の成膜を行った。また、トルエンに代えてアセチレンについても同様に処理してDLC膜の成膜を行った。   A 4-inch silicon wafer was mounted on the substrate holder 3 in the processing chamber 1 as a material to be coated (substrate 2). The inside of the processing chamber 1 is evacuated to 0.6 Pa using a mechanical booster pump and an oil rotary pump, and then argon gas is introduced to form argon plasma at an output of 50 W using a high-frequency power source of the output supply mechanism 4. The surface of was ion-etched for 1 minute. Thereafter, 5 ccm of HMDS was introduced to form an intermediate layer for 3 minutes, and then 5 ccm of toluene was introduced to form a DLC film for 60 minutes. In addition, a DLC film was formed in the same manner with acetylene instead of toluene.

表2に示す100kHzでの成膜は、100kHzの高周波出力を、2.0msの周期で50%のDUTY比のパルス状に基材ホルダー3に供給したものである。また、表2に示す13.56MHz及び250kHzでの成膜は、パルス状ではなく連続的に高周波出力を基材ホルダー3に供給したものである。   In the film formation at 100 kHz shown in Table 2, a high-frequency output of 100 kHz is supplied to the substrate holder 3 in a pulse shape with a duty ratio of 50% at a cycle of 2.0 ms. In addition, the film formation at 13.56 MHz and 250 kHz shown in Table 2 is the one in which a high frequency output is continuously supplied to the substrate holder 3 instead of a pulse shape.

上記のようにして得られたDLC膜の体積抵抗率を、高精度抵抗率計を用いて測定した結果を表2及び図3に示す。図3は、表2に示す結果をグラフに示した図である。   Table 2 and FIG. 3 show the results of measuring the volume resistivity of the DLC film obtained as described above using a high-precision resistivity meter. FIG. 3 is a graph showing the results shown in Table 2.

Figure 0006383910
Figure 0006383910

表2及び図3より、トルエンでは250kHzおよび100kHzが300℃以上であれば導電性が認められるが、13.56MHzでは450℃にしないと導電性は認められない。また、100kHzの方が250kHzよりも低い抵抗率になっていることがわかる。このことより、低い周波数で成膜するほど抵抗率の低いDLC膜になることがわかる。トルエンとアセチレンとを比較すると、100kHzではアセチレンの方が低い導電率を示す傾向があることがわかる。   From Table 2 and FIG. 3, in toluene, conductivity is recognized if 250 kHz and 100 kHz are 300 ° C. or higher, but in 13.56 MHz, conductivity is not recognized unless it is 450 ° C. It can also be seen that the resistivity at 100 kHz is lower than that at 250 kHz. This shows that the lower the resistivity, the lower the resistivity of the DLC film. Comparing toluene and acetylene, it can be seen that acetylene tends to exhibit lower conductivity at 100 kHz.

1…処理チャンバー
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing chamber 2 ... Base material 3 ... Base material holder 4 ... Output supply mechanism 5 ... Heater 10 ... Gas inlet 13 ... Vacuum pump

Claims (12)

5kHz以上500kHz以下の高周波出力のみを、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、
前記原料ガスは環式炭化水素を有し、
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450℃以下であり、
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。
By generating only the high frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less to the base material in the form of a pulse having a duty ratio of 10% or more and 90% or less at a cycle of 0.02 ms or more and 20 ms or less, A film is formed on a substrate;
The source gas has a cyclic hydrocarbon;
The film is a DLC film having conductivity,
The temperature when forming the DLC film on the substrate is 100 ° C. or higher and 450 ° C. or lower,
The DUTY ratio is a ratio of a period during which a high-frequency output is applied to the substrate during one period.
5kHz以上500kHz以下の高周波出力のみを、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300℃以下であり、
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。
By generating only the high frequency output of 5 kHz or more and 500 kHz or less to the base material in the form of a pulse having a duty ratio of 10% or more and 90% or less at a cycle of 0.02 ms or more and 20 ms or less, A film is formed on a substrate;
The source gas has at least one of a chain hydrocarbon and a cyclic hydrocarbon,
The film is a DLC film having conductivity,
The temperature when forming the DLC film on the substrate is 100 ° C. or more and 300 ° C. or less,
The DUTY ratio is a ratio of a period during which a high-frequency output is applied to the substrate during one period.
請求項において、
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。
In claim 2 ,
The method for producing a film, wherein the chain hydrocarbon is one or a plurality of hydrocarbons selected from the group consisting of methane, ethane, acetylene, propane and butane.
請求項1又は2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。
In claim 1 or 2 ,
The method for producing a film, wherein the cyclic hydrocarbon is at least one of benzene and toluene.
請求項1乃至4のいずれか一項において、
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。
In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The method for producing a film, wherein the frequency of the high-frequency output is 50 kHz or more and 300 kHz or less.
250kHz以上500kHz以下の高周波出力のみ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300℃以下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。
A DLC film having conductivity on a base material is formed at a temperature of 100 ° C. or more and 300 ° C. or less by generating a plasma of a raw material gas only by a high frequency output of 250 kHz or more and 500 kHz or less,
The method for producing a film, wherein the source gas contains chain hydrocarbons.
請求項において、
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。
In claim 6 ,
The method for producing a film, wherein the chain hydrocarbon is one or a plurality of hydrocarbons selected from the group consisting of methane, ethane, acetylene, propane and butane.
250kHz以上500kHz以下の高周波出力のみ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450℃以下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。
A DLC film having conductivity on a base material is formed at a temperature of 200 ° C. or higher and 450 ° C. or lower by generating plasma of a raw material gas only by a high frequency output of 250 kHz or higher and 500 kHz or lower,
The method for producing a film, wherein the source gas has a cyclic hydrocarbon.
請求項において、
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。
In claim 8 ,
The method for producing a film, wherein the cyclic hydrocarbon is at least one of benzene and toluene.
請求項乃至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。
In any one of Claims 1 thru | or 9 ,
A volume resistivity of the DLC film is 0.001 Ω · cm or more and 50 Ω · cm or less.
請求項1乃至5のいずれか一項に記載された膜の製造方法を実施するためのプラズマCVD装置であって、
チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、前記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前記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前記高周波出力を、前記パルス状に供給する出力供給機構と、
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、
を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。
A plasma CVD apparatus for carrying out the film manufacturing method according to any one of claims 1 to 5,
A chamber;
Disposed in said chamber, and a substrate holder for holding said substrate,
Is linked to the chamber, a gas introduction path for introducing the raw material gas into the chamber,
The high-frequency output in the chamber, and an output supplying mechanism for supplying the pulsed,
A temperature adjustment mechanism for adjusting the temperature of the substrate held by the substrate holder;
Plasma CVD apparatus characterized by comprising a.
請求項6乃至9のいずれか一項に記載された膜の製造方法を実施するためのプラズマCVD装置であって、
チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、前記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前記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前記高周波出力を供給する高周波電源と、
を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。
A plasma CVD apparatus for carrying out the film manufacturing method according to any one of claims 6 to 9,
A chamber;
Disposed in said chamber, and a substrate holder for holding said substrate,
A temperature adjustment mechanism for adjusting the temperature of the substrate held by the substrate holder;
A gas introduction path connected to the chamber and introducing the source gas into the chamber;
A high frequency power source for supplying the high frequency output to the chamber,
Plasma CVD apparatus characterized by comprising a.
JP2012258206A 2012-11-27 2012-11-27 Plasma CVD apparatus and film manufacturing method Active JP6383910B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012258206A JP6383910B2 (en) 2012-11-27 2012-11-27 Plasma CVD apparatus and film manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012258206A JP6383910B2 (en) 2012-11-27 2012-11-27 Plasma CVD apparatus and film manufacturing method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017117657A Division JP2017193783A (en) 2017-06-15 2017-06-15 Plasma cvd device, and film production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014105350A JP2014105350A (en) 2014-06-09
JP6383910B2 true JP6383910B2 (en) 2018-09-05

Family

ID=51027120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012258206A Active JP6383910B2 (en) 2012-11-27 2012-11-27 Plasma CVD apparatus and film manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6383910B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016132562A1 (en) * 2015-02-18 2016-08-25 株式会社ユーテック Water-repellent high-hardness film, mold, and method for manufacturing water-repellent high-hardness film
CN107142463B (en) * 2017-04-27 2019-03-05 湖州金象科技股份有限公司 A kind of coating method that plasma activated chemical vapour deposition is compound with magnetron sputtering or ion plating

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0869622A (en) * 1994-08-31 1996-03-12 Tdk Corp Production of magnetic recording medium
JP4704453B2 (en) * 2008-07-16 2011-06-15 株式会社プラズマイオンアシスト Diamond-like carbon manufacturing apparatus, manufacturing method, and industrial product
JP2012089460A (en) * 2010-10-15 2012-05-10 Plasma Ion Assist Co Ltd Separator for fuel cell and plasma processing apparatus therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014105350A (en) 2014-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6562996B2 (en) Method for removing copper material from a copper substrate
JP6758839B2 (en) Metal doping of amorphous carbon and silicon films used as hardmasks in substrate processing systems
JP6349257B2 (en) Hybrid pulsed plasma processing system
CN105390387B (en) Engraving method
JP4755262B2 (en) Method for producing diamond-like carbon film
US20090297731A1 (en) Apparatus and method for improving production throughput in cvd chamber
TW201935595A (en) Methods and systems to enhance process uniformity
JP2016520950A5 (en)
JP2015503224A5 (en)
EP2862955A1 (en) Method and apparatus of growing metal-free and low stress thick film of diamond-like carbon
JP2010024476A (en) Diamond-like carbon and manufacturing method thereof
CN109219866A (en) Engraving method
JP6383910B2 (en) Plasma CVD apparatus and film manufacturing method
US9548214B2 (en) Plasma etching method of modulating high frequency bias power to processing target object
JP4963584B2 (en) Plasma CVD apparatus and plasma CVD method
JP2007096051A (en) Cathode-coupling plasma cvd equipment and thin film manufacturing method by it
JP2017193783A (en) Plasma cvd device, and film production
JP5280784B2 (en) Deposition equipment
JP5530962B2 (en) Carbon film forming apparatus and carbon film forming method
JP5792986B2 (en) Surface treatment apparatus and surface treatment method
JP2013008770A (en) Deposit cleaning method for film deposition apparatus
US20210404055A1 (en) Hard Mask Deposition Using Direct Current Superimposed Radio Frequency Plasma
JP4958658B2 (en) Plasma processing method
CN106337170A (en) Plasma chemical vapor deposition device and film forming method
Ostrikov et al. Different nanostructures from different plasmas: nanoflowers and nanotrees on silicon

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20151102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161025

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20161221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170207

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180606

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6383910

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250