JPH02129369A

JPH02129369A - 導電性ホウ素−炭素膜

Info

Publication number: JPH02129369A
Application number: JP28269688A
Authority: JP
Inventors: Shinzo Morita; 慎三森田; Shuzo Hattori; 服部　秀三
Original assignee: Research Development Corp of Japan
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 1990-05-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、導電性ホウ素−炭素膜とその応用に関する
ものである。さらに詳しくは、この発明は、基板温度を
低下させ、しかも成膜速度を高めることのできるプラズ
マＣＶＤにより成膜させてなる導電性ホウ素−炭素膜に
関するものである。

（従来の技術）従来より、ＣＶＤ法によってベンゼン（ＣＨ）と三塩化ホウ素（ＢＣ，Ｑ３）との混合ガスか
ら導電性のポウ索−炭素膜（Ｂ−Ｃ膜）を形成すること
が知られている。

このようなホウ素−炭素［（Ｂ−ＣＭ）は、グラファイ
トと同様な層状構造からなり、１０４Ｓ／■程度の高導
電率を有している。このため、電子線またはイオンビー
ムによるマスクパターン加工時に帯電を減少させるＸ線
マスク材料として使用可能であり、またｉ細なパターン
形成にも有利な材料として注目されているものである。

さらには、ホウ素−炭素膜、すなわちＢ−Ｃ膜は、耐腐
食性、耐候性等の優れた特性をも有しており、電池電極
、電界応答性ゲル制御用電極、絶縁支持の電界分配膜な
どの幅広い分野への応用が期待されているものでもある
。

従来のＣＶＤ法により形成するＢ−Ｃ膜は、基板温度８
００°Ｃ以上で、２Ｆ３（１＋ＣＨ→２ＢＣ３＋６ＨＣ１で示される反応
を生成させることにより、ＢＣ３の原子組成比からなる
薄膜として得られたものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このようなＣＶＤ法によるＢ−Ｃ膜の形
成においては、上記したように、基板温度が８００℃以
上と一般的にかなり高い温度を必要とするため、装置や
基板等について様々な制約がともなっていた。たとえば
、基板の形状、材質が限定されるという実用上の障害が
あった。

このため、ＣＶＤ法によるＢ−Ｃ膜の形成は、実用的に
は利用が限られるのが実状であった。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来のＣＶＤ法における欠点を解消し、基板温度
を低下させ、しかも成膜速度を高めることのできるプラ
ズマＣＶＤ法による導電性Ｂ−Ｃ膜の新しい形成法を提
供することを目的としている。

（課題を解決するための手段）この発明は、上記の課題を解決するために、反応ガスの
ベンゼン類と三塩化ホウ素を、プラズマＣＶＤにより反
応成膜させてなることを特徴とする導電性ホウ素−炭素
膜を提供するものである。

この発明においては、ベンゼン類としてベンゼンまたは
その低級炭素基置換体を用いることができる。また、三
塩化ホウ素（ＢＣ，Ｑ３）ガスを不活性ガス、たとえば
、アルゴン（Ａｒ）ガスにより希釈することができる。

さらにまた、こ発明では、三塩化ホウ素（ＢｃＪ３）と
ベンゼン類との流量比を変化させることにより、形成す
るＢ−ＣＷＡの導電率を所定のらのに制御することも可
能である。

さらに、この発明は、上記のＢ−ｃｇからなる、電子線
またはイオンビーム加工時の帯電を減少させるＸ線マス
ク基板、可視光に対して透明なりＣＮＷ！どの多層膜、
電極または電極補強材、そして、耐候性を有する絶縁支
持電界分配膜をも提供することができる。

（作　用）この発明においては、プラズマＣＶＤにより成膜するた
め、従来のＣＶＤ法による場合よりも基板温度を低くす
ることができる。このため、従来は避けられなかった基
板の形状、材質等の制約、さらには装置等への制約も解
消する。

また、成膜速度も向上させることができ、高効率のＢ−
ＣＪＩ！の成膜が可能となる。

（実施例）実施例を示して、この発明についてさらに詳しく説明す
る。

モリブデン蒸着ボードを配備した容量結合型アフターグ
ロー反応槽を用いて１、キャリアガスとしてＡｒガスを
導入し、放電周波数１３．５６　ＭＨｚのＲＦ電源によ
り放電電圧を印加してグロー放電を発生させた。このグ
ロー領域に反応ガスであるＡｒ９０％希釈Ｂ　Ｃｊ　３
およびＣｅ　Ｈｅの混合ガスを導入してプラズマＣＶＤ
法によって、モリブデンヒータ上に配置したシリコンウ
ェハ上に成膜した。基板温度は、蒸着電流を変化させて
制御した。　成膜条件は、次の通りとした。

放電周波数：　１３．５６　ＭＨｚ　（ＲＦ電源）放電
型カニ１５〜３０Ｗ流量比（ＢＣ，０３／Ｃ６Ｈｅ　）：　２〜６ガス圧カ
ニ　０，１〜２．０　Ｔｏｒｒ基板温度＝５００〜８０
０℃ 基板上に形成した膜の導電率をｖａｎ　ｄｅｒ　Ｐａｕ
ｗ法により測定した。

導電率は、１０３〜１０４Ｓ／ａＩ＋の高い導電性を示
した。また、成膜速度は、約２００〜１０００Ａ／’ｈ
ｒであった。従来のＣＶＤ法に比べてはるかにその速度
は向上していた。

添付した第１図は、流量比ＢＣ，ｌ１３／Ｃ６Ｈ６−６
、放電電力３０Ｗ、ガス圧力０．ｉ５　Ｔｏｒｒ　、基
板温度７５０″Ｃにおいて成、ｌＥＨしたＢ−Ｃ膜のＥ
ＳＣＡスペクトル図である。

この第１図からも明らかなように、上記の成膜条件で形
成したＲ−Ｃ膜はカーボンリッチの膜になっている。ま
た、このＢ−Ｃ膜の導電性をｖａｎ　ｄｅｒ　Ｐａｕｖ
法により測定したところ、１０３Ｓ／ｌオーダーを示し
た。

以上より、このＢ−Ｃ膜はグラファイトライク膜になっ
ていることが確認された。このときの成膜速度は、３０
０Ａ／ｈｒであった。

このように、プラズマＣＶＤ法によって基板温度が８０
０°Ｃ以下においても高導電性を有するＢ−ｃ１１！を
成膜することができ、しかもその成膜速度は従来のＣＶ
Ｄ法よりもはるかに向上することが確認された。

もちろん以上の例によって、この発明は限定されるもの
ではない、操作条件、装置等について様々な態様が可能
であることはいうまでもない。

（発明の効果）以上詳しく説明した通り、この発明によって、高導電性
を有するＢ−Ｃ膜を低温化プロセスにおいて製造するこ
とができる。基板の形状、材質によらず、基板表面にＢ
−Ｃ膜を高効率でコーティングすることができる。

成膜速度の向上により成膜効率は従来のＣＶＤ法に比べ
てより一層向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるＢ−Ｃ膜の一例のＥＳＣＡス
ペクトルを示したスペクトル図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）反応ガスのベンゼン類と三塩化ホウ素をプラズマ
ＣＶＤにより反応成膜させてなることを特徴とする導電
性ホウ素−炭素膜。
（２）三塩化ホウ素ガスをアルゴンガス希釈して反応さ
せてなる請求項（１）記載のホウ素−炭素膜。
（３）電子線またはイオンビーム加工時の帯電を減少さ
せる請求項（１）記載のホウ素−炭素膜からなるＸ線マ
スク基板。
（４）可視光に対して透明なＲＣＮ膜と請求項（１）記
載のホウ素−炭素膜とを多層構造とし、ＢＣＮ膜をマス
ク位置合わせ用基板部とする多層膜。
（５）請求項（１）記載のホウ素−炭素膜からなる導電
性電極または電極補強材。
（６）請求項（１）記載のホウ素−炭素膜からなる耐候
性の絶縁支持電界分配膜。