JPH02274867A - 複合材料膜の製造方法 - Google Patents
複合材料膜の製造方法Info
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- JPH02274867A JPH02274867A JP9679089A JP9679089A JPH02274867A JP H02274867 A JPH02274867 A JP H02274867A JP 9679089 A JP9679089 A JP 9679089A JP 9679089 A JP9679089 A JP 9679089A JP H02274867 A JPH02274867 A JP H02274867A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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〕
本発明はサーマルヘッド、電子回路などに電気抵抗体と
して用いられる窒化チタン−窒化珪素、窒化ジルコニウ
ム−窒化珪素、窒化タンクルー窒化珪素などの金属窒化
物−窒化硅素複合材料膜の製造方法に関するものである
。
して用いられる窒化チタン−窒化珪素、窒化ジルコニウ
ム−窒化珪素、窒化タンクルー窒化珪素などの金属窒化
物−窒化硅素複合材料膜の製造方法に関するものである
。
真空容器内に設けた電子ビーム加熱方式の金属蒸発源ま
たはホロー陰極（中空陰極）放電方式の金属蒸発、源を
用い、チタン、ジルコニウム、またはタンタルなどの金
属元素を蒸発させると同時に、硅素源としてシラン、ジ
シラン、またはテトラメチルシランなどの硅素化合物ガ
スと窒素源として窒素ガスまたはアンモニアガスを真空
容器内に導入し、イオン化電極またはホロー陰極などを
用いた直流放電によって蒸発金属および導入した各ガス
から成るプラズマ（電離気体）を生成することにより、
高温を必要とすることなく、基板上に金属窒化物−窒化
硅素複合材料膜を形成することができる。
たはホロー陰極（中空陰極）放電方式の金属蒸発、源を
用い、チタン、ジルコニウム、またはタンタルなどの金
属元素を蒸発させると同時に、硅素源としてシラン、ジ
シラン、またはテトラメチルシランなどの硅素化合物ガ
スと窒素源として窒素ガスまたはアンモニアガスを真空
容器内に導入し、イオン化電極またはホロー陰極などを
用いた直流放電によって蒸発金属および導入した各ガス
から成るプラズマ（電離気体）を生成することにより、
高温を必要とすることなく、基板上に金属窒化物−窒化
硅素複合材料膜を形成することができる。
従来の技術は熱ＣＶＤ法（化学気相成長法）と呼ばれる
技術であり、反応容器内に材料ガスとして金属塩化物ガ
ス、四塩化硅素ガスおよび窒素ガスまたはアンモニアガ
スを導入し、１０００℃以上に加熱することにより熱エ
ネルギーによって化学反応を起こし、基板上に金属窒化
物−窒化硅素複合材料膜を形成していた。
技術であり、反応容器内に材料ガスとして金属塩化物ガ
ス、四塩化硅素ガスおよび窒素ガスまたはアンモニアガ
スを導入し、１０００℃以上に加熱することにより熱エ
ネルギーによって化学反応を起こし、基板上に金属窒化
物−窒化硅素複合材料膜を形成していた。
上記のような従来技術では、熱エネルギーによって化学
反応を起こすために材料ガスを１０００℃程度に加熱す
る必要があるため、耐熱性を有する基板上でなければ、
金属窒化物−窒化硅素複合材料膜を形成することができ
なかった。
反応を起こすために材料ガスを１０００℃程度に加熱す
る必要があるため、耐熱性を有する基板上でなければ、
金属窒化物−窒化硅素複合材料膜を形成することができ
なかった。
また、材料ガスである金属塩化物ガス、四塩化硅素など
の塩化物ガスは腐食性の塩素を生じるため、反応容器や
排気装置に障害を与えてしまう。
の塩化物ガスは腐食性の塩素を生じるため、反応容器や
排気装置に障害を与えてしまう。
また、膜中に塩素が残留し、膜を腐食してしまうことが
ある。
ある。
（！ｍ１ｌｌを解決するための手段〕
本発明は上記のような課題を解決するために、金属源と
して電子ビーム加熱方式の金属蒸発源またはホロー陰極
放電方式の金属蒸発源を用い、チタン、ジルコニウム、
またはタンタルなどの金属元素を蒸発させると同時に、
硅素源としてシラン、ジシラン、またはテトラメチルシ
ランなどの硅素化合物ガスと窒素源として窒素ガスまた
はアンモニアガスを真空容器内に導入し、イオン化電極
またはホロー陰極による放電によって金属蒸気および導
入した各ガスから成るプラズマを生成することにより、
高温を必要とすることなく金属窒化物−窒化硅素複合材
料膜の形成を可能とした。
して電子ビーム加熱方式の金属蒸発源またはホロー陰極
放電方式の金属蒸発源を用い、チタン、ジルコニウム、
またはタンタルなどの金属元素を蒸発させると同時に、
硅素源としてシラン、ジシラン、またはテトラメチルシ
ランなどの硅素化合物ガスと窒素源として窒素ガスまた
はアンモニアガスを真空容器内に導入し、イオン化電極
またはホロー陰極による放電によって金属蒸気および導
入した各ガスから成るプラズマを生成することにより、
高温を必要とすることなく金属窒化物−窒化硅素複合材
料膜の形成を可能とした。
電子ビーム加熱方式またはホロー陰極放電方式の金属蒸
発源により、金属元素を蒸発させ、真空容器に導入した
硅素化合物ガス、窒素ガスまたはアンモニアガスと共に
、イオン化Ｍ、極を用いた直流放電またはホロー陰極放
電によって、分解、イオン化しプラズマを生成する。プ
ラズマのエネルギーによって反応を起こすことにより、
高温を必要とすることなく金属炭化物−炭化硅素複合材
料膜を基板上に形成することができる。
発源により、金属元素を蒸発させ、真空容器に導入した
硅素化合物ガス、窒素ガスまたはアンモニアガスと共に
、イオン化Ｍ、極を用いた直流放電またはホロー陰極放
電によって、分解、イオン化しプラズマを生成する。プ
ラズマのエネルギーによって反応を起こすことにより、
高温を必要とすることなく金属炭化物−炭化硅素複合材
料膜を基板上に形成することができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
〔実施例１〕
本発明の窒化ジルコニウム−窒化珪素複合材料膜の製造
に関する実施例について図面を参照して説明する。
に関する実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の実施に用いた電子ビーム加熱方式装置
の概略図である。真空容器１内の基板保持ハ２に基板３
を設置し、るつぼ４に金属ジルコニウムをいれ、５Ｘ１
０−”Ｔｏｒｒ以下の圧力まで排気する。実施例では基
板としてガラス板を用いた。
の概略図である。真空容器１内の基板保持ハ２に基板３
を設置し、るつぼ４に金属ジルコニウムをいれ、５Ｘ１
０−”Ｔｏｒｒ以下の圧力まで排気する。実施例では基
板としてガラス板を用いた。
真空容器１内に設置された基板３には基板保持具２を介
して高周波電源５が接続され、高周波電圧を印加するこ
とができる。
して高周波電源５が接続され、高周波電圧を印加するこ
とができる。
まず、ガス導入口６よりアルゴンガスを導入し、５ｘ
１０−’〜Ｉ Ｘ Ｉ Ｏ−”Ｔｏ ｒ ｒ程度の圧力
で基板３に周波数１３． ５６Ｍ１ｌｚ 、電力１００
〜３００Ｗの高周波電圧を印加し、アルゴンガスのグロ
ー放電を行う、これによりアルゴンイオンで基板表面を
衝撃し、汚染物を除去する。十分に基板表面を清浄にし
た後、再び５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ以下の圧力まで排気す
る。
１０−’〜Ｉ Ｘ Ｉ Ｏ−”Ｔｏ ｒ ｒ程度の圧力
で基板３に周波数１３． ５６Ｍ１ｌｚ 、電力１００
〜３００Ｗの高周波電圧を印加し、アルゴンガスのグロ
ー放電を行う、これによりアルゴンイオンで基板表面を
衝撃し、汚染物を除去する。十分に基板表面を清浄にし
た後、再び５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ以下の圧力まで排気す
る。
次に、るつぼ４内のジルコニウムを電子ビーム７で加熱
、蒸発させ、イオン化電極８により直流放電を行い、プ
ラズマを生成する。ガス導入口６よりテトラメチルシラ
ンガスおよび窒素ガスを導入し、５ Ｘ ｌ Ｏ−’〜
２ Ｘ １０−’Ｔｏ ｒ ｒ（７）圧力に！ｌｉ１！
ｉ！する。ガス圧力、放電が安定した後、シャッター９
を開けば基板３上に窒化ジルコニウム−窒化硅素複合材
料膜が形成される。ジルコニウムの蒸発量、各材料ガス
の分圧を変化させることにより、形成される膜の窒化ジ
ルコニウムと窒化硅素の組成比を変化させることができ
る。実施例では膜質を向上させるため、成膜中に基板３
に周波数１３．５６ＭＨｚ、電力１０ＱＷの高周波電圧
を印加し、また、発熱源ｌＯにより基４Ｅ、３を約４０
０℃に加熱した。
、蒸発させ、イオン化電極８により直流放電を行い、プ
ラズマを生成する。ガス導入口６よりテトラメチルシラ
ンガスおよび窒素ガスを導入し、５ Ｘ ｌ Ｏ−’〜
２ Ｘ １０−’Ｔｏ ｒ ｒ（７）圧力に！ｌｉ１！
ｉ！する。ガス圧力、放電が安定した後、シャッター９
を開けば基板３上に窒化ジルコニウム−窒化硅素複合材
料膜が形成される。ジルコニウムの蒸発量、各材料ガス
の分圧を変化させることにより、形成される膜の窒化ジ
ルコニウムと窒化硅素の組成比を変化させることができ
る。実施例では膜質を向上させるため、成膜中に基板３
に周波数１３．５６ＭＨｚ、電力１０ＱＷの高周波電圧
を印加し、また、発熱源ｌＯにより基４Ｅ、３を約４０
０℃に加熱した。
以上の方法により成膜時間１５分間で膜厚約゛ｉμｍの
窒化ジルコニウム−窒化硅素複合材料膜が基板上に形成
された。
窒化ジルコニウム−窒化硅素複合材料膜が基板上に形成
された。
〔実施例２〕
本発明を窒化チタン−窒化珪素複合材料膜の製造につい
て実施した実施例について図面を参照して説明する。
て実施した実施例について図面を参照して説明する。
第２図は本発明の実施に用いたホロー陰極放電方式装置
の概略図である。真空容器ｌ内の基板保持具２に基板３
を設置し、るつぼ４に金属チタンをいれ、ｌＸｌ０−’
Ｔｏｒｒ以下の圧力まで排気する。実施例では基板とし
てガラス板を用いた。
の概略図である。真空容器ｌ内の基板保持具２に基板３
を設置し、るつぼ４に金属チタンをいれ、ｌＸｌ０−’
Ｔｏｒｒ以下の圧力まで排気する。実施例では基板とし
てガラス板を用いた。
真空容器ｌ内に設置された基板３には基板保持具２を介
して高周波電源５が接続され、高周波電圧を印加するこ
とができる。
して高周波電源５が接続され、高周波電圧を印加するこ
とができる。
まず、ガス導入口６よりアルゴンガスを導入し、５ｘｌ
Ｏ−’ 〜１ｘｌＯ−″Ｔｏｒｒ程度の圧力で基板３に
周波数１３．５６ＭＨｚ、電力ｌＯＯ〜３００Ｗの高周
波電圧を印加し、アルゴンガスのグロー放電を行う、こ
れによりアルゴンイオンで基板表面を衝撃し、汚染物を
除去する。十分に基板表面を清浄にした後、再び１×１
０″”Ｔａｒｔ以下の圧力まで排気する。
Ｏ−’ 〜１ｘｌＯ−″Ｔｏｒｒ程度の圧力で基板３に
周波数１３．５６ＭＨｚ、電力ｌＯＯ〜３００Ｗの高周
波電圧を印加し、アルゴンガスのグロー放電を行う、こ
れによりアルゴンイオンで基板表面を衝撃し、汚染物を
除去する。十分に基板表面を清浄にした後、再び１×１
０″”Ｔａｒｔ以下の圧力まで排気する。
次に、ホロー陰極１１内へアルゴンガスを導入、ホロー
陰極１１へ電圧を印加し、ホロー陰極放電を起こし、る
つぼ４内のチタンを加熱、蒸発させ、プラズマを生成す
る。ホロー陰極放電が安定したところで、ガス導入口６
よりテトラメチルシランガスおよび窒素ガスを導入し、
ｌＸｌ０−”〜２×１０−”Ｔｏ ｒ ｒの圧力となる
ように調整する。ホロー陰極放電により、ガス圧力、放
電が安定した後、シャッター９を開けば基板３上に窒化
チタン−窒化硅素複合材料膜が形成される。チタンの蒸
発量、各材料ガスの分圧を変化させることにより、形成
される膜の窒化チタンと窒化硅素の組成比を変化させる
ことができる。実施例では成膜中に基板３に周波数１３
．５６ＭＨｚ、電力１００Ｗの高周波電圧を印加し、ま
た、発熱源１０により基板３を約４００℃に加熱した。
陰極１１へ電圧を印加し、ホロー陰極放電を起こし、る
つぼ４内のチタンを加熱、蒸発させ、プラズマを生成す
る。ホロー陰極放電が安定したところで、ガス導入口６
よりテトラメチルシランガスおよび窒素ガスを導入し、
ｌＸｌ０−”〜２×１０−”Ｔｏ ｒ ｒの圧力となる
ように調整する。ホロー陰極放電により、ガス圧力、放
電が安定した後、シャッター９を開けば基板３上に窒化
チタン−窒化硅素複合材料膜が形成される。チタンの蒸
発量、各材料ガスの分圧を変化させることにより、形成
される膜の窒化チタンと窒化硅素の組成比を変化させる
ことができる。実施例では成膜中に基板３に周波数１３
．５６ＭＨｚ、電力１００Ｗの高周波電圧を印加し、ま
た、発熱源１０により基板３を約４００℃に加熱した。
以上の方法により成膜時間１５分間で膜厚約１μ−の窒
化チタン−窒化硅素複合材料膜が基板上に形成された。
化チタン−窒化硅素複合材料膜が基板上に形成された。
従来の技術のような高温は必要なく、耐熱性の劣るガラ
スなどの基板上にも金属窒化物−窒化硅素複合材料膜を
形成することが出来る。金属元素の蒸発量、各材料ガス
の分圧などの成膜条件を変化させることにより、形成さ
れる膜の金属窒化物と窒化硅素の組成比を変化させるこ
とができる。
スなどの基板上にも金属窒化物−窒化硅素複合材料膜を
形成することが出来る。金属元素の蒸発量、各材料ガス
の分圧などの成膜条件を変化させることにより、形成さ
れる膜の金属窒化物と窒化硅素の組成比を変化させるこ
とができる。
また、材料ガスとして塩化物を使用しないため、排気ポ
ンプに障害を与えたり、膜中に塩素が残留することもな
い。
ンプに障害を与えたり、膜中に塩素が残留することもな
い。
第１図は本発明の実施に用いた電子ビーム加熱方式装置
の概略図であり、第２図は本発明の実施に用いたホロー
陰極放電方式装置の概略図である。 ２ ・ ３ ・ ４ ・ ５ ・ ６ ・ ７ ・ ８ ・ ９ ・ ｌ Ｏ・ １１ ・ １２ ・ １３ ・ １４ ・ １５ ・ 基板保持具 基板 るつぼ 高周波電源 ガス導入口 電子ビーム イオン化電極 シャッター 発熱源 ホロー陰極 排気口 イオン化電極用電源 ホロー陰極用電源 アルゴンガス導入口 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 ｌ・・・真空容器 ＩＯ全８源
の概略図であり、第２図は本発明の実施に用いたホロー
陰極放電方式装置の概略図である。 ２ ・ ３ ・ ４ ・ ５ ・ ６ ・ ７ ・ ８ ・ ９ ・ ｌ Ｏ・ １１ ・ １２ ・ １３ ・ １４ ・ １５ ・ 基板保持具 基板 るつぼ 高周波電源 ガス導入口 電子ビーム イオン化電極 シャッター 発熱源 ホロー陰極 排気口 イオン化電極用電源 ホロー陰極用電源 アルゴンガス導入口 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 ｌ・・・真空容器 ＩＯ全８源
Claims (1)
- 真空容器内に設けた電子ビーム加熱方式の金属蒸発源ま
たはホロー陰極放電方式の金属蒸発源を用い、チタン、
ジルコニウム、またはタンタルなどの金属元素を蒸発さ
せると同時に、硅素源としてシラン、ジシラン、テトラ
メチルシランなどの硅素化合物ガスと窒素源として窒素
ガスまたはアンモニアガスを真空容器内に導入し、イオ
ン化電極またはホロー陰極などを用いた直流放電によっ
て蒸発金属および導入した各ガスから成るプラズマを生
成することにより基板上に金属窒化物−窒化硅素複合材
料膜を形成することを特徴とする複合材料膜の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9679089A JPH02274867A (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 複合材料膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9679089A JPH02274867A (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 複合材料膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02274867A true JPH02274867A (ja) | 1990-11-09 |
Family
ID=14174435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9679089A Pending JPH02274867A (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 複合材料膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02274867A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000016377A3 (en) * | 1998-09-10 | 2000-06-08 | Genitech Co Ltd | Method for forming a three-component nitride film containing metal and silicon |
| US8617668B2 (en) * | 2009-09-23 | 2013-12-31 | Fei Company | Method of using nitrogen based compounds to reduce contamination in beam-induced thin film deposition |
-
1989
- 1989-04-17 JP JP9679089A patent/JPH02274867A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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