JPH0562169A - 非晶質窒化ほう素膜 - Google Patents
非晶質窒化ほう素膜Info
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- JPH0562169A JPH0562169A JP22626991A JP22626991A JPH0562169A JP H0562169 A JPH0562169 A JP H0562169A JP 22626991 A JP22626991 A JP 22626991A JP 22626991 A JP22626991 A JP 22626991A JP H0562169 A JPH0562169 A JP H0562169A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＰＶＤによって成膜可能であると共に，耐候性
若しくは耐湿性の良好なａ−ＢＮ膜を提供する。 【構成】物理的蒸着手段により成膜され，かつＢおよび
Ｎを主成分とする非晶質窒化ほう素膜において，膜中の
酸素含有量およびＢ含有量を各々ｙ（原子％）およびｘ
（原子％）とした場合に，ｙ≦１２．７×１０-0.011x
とする。
若しくは耐湿性の良好なａ−ＢＮ膜を提供する。 【構成】物理的蒸着手段により成膜され，かつＢおよび
Ｎを主成分とする非晶質窒化ほう素膜において，膜中の
酸素含有量およびＢ含有量を各々ｙ（原子％）およびｘ
（原子％）とした場合に，ｙ≦１２．７×１０-0.011x
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，例えばＸ線マスクメン
ブレン用材料，半導体用絶縁保護膜，スパッタ磁気ディ
スク用耐摩耗性保護膜等に使用される非晶質窒化ほう素
（以下ａ−ＢＮと記す）膜に関するものであり，特に物
理的蒸着手段（以下ＰＶＤと記す）により成膜され，か
つ耐候性若しくは耐湿性を向上させたａ−ＢＮ膜に関す
る。
ブレン用材料，半導体用絶縁保護膜，スパッタ磁気ディ
スク用耐摩耗性保護膜等に使用される非晶質窒化ほう素
（以下ａ−ＢＮと記す）膜に関するものであり，特に物
理的蒸着手段（以下ＰＶＤと記す）により成膜され，か
つ耐候性若しくは耐湿性を向上させたａ−ＢＮ膜に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来，例えば半導体用絶縁保護膜，スパ
ッタ磁気ディスク用耐摩耗性保護膜としては，Ｃ，Ｓｉ
Ｏ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 等の材料からなるものが
使用されているが，近年，硬質でありかつ耐摺動性が高
く，溶着が少ない等の特性を有することから，ａ−ＢＮ
からなる保護膜が注目され，研究開発が進められてい
る。
ッタ磁気ディスク用耐摩耗性保護膜としては，Ｃ，Ｓｉ
Ｏ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 等の材料からなるものが
使用されているが，近年，硬質でありかつ耐摺動性が高
く，溶着が少ない等の特性を有することから，ａ−ＢＮ
からなる保護膜が注目され，研究開発が進められてい
る。
【０００３】このようなａ−ＢＮ膜は，一般に化学的蒸
着手段（以下ＣＶＤと記す）によって成膜される。すな
わち例えばジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）とアンモニア（Ｎ
Ｈ3 ）を４００〜５００℃の高温に加熱した基板上に，
水素（Ｈ2 ）からなるキャリアガスで均一に送り込み，
基板上において還元，置換等の化学反応を行なわせ，基
板上にａ−ＢＮ膜を成膜するのである。
着手段（以下ＣＶＤと記す）によって成膜される。すな
わち例えばジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）とアンモニア（Ｎ
Ｈ3 ）を４００〜５００℃の高温に加熱した基板上に，
水素（Ｈ2 ）からなるキャリアガスで均一に送り込み，
基板上において還元，置換等の化学反応を行なわせ，基
板上にａ−ＢＮ膜を成膜するのである。
【０００４】このようにして成膜されたａ−ＢＮ膜は高
温における化学反応によって形成されるものであるた
め，緻密かつ高純度物質の膜が極めて強い付着強度で得
られること，および制御を確実に行なうことにより安定
した膜が得られるという特長がある。またキャリアガス
の水素を多量に送給して成膜することにより，酸素含有
量の少ない，すなわち耐候性若しくは耐湿性の良好なａ
−ＢＮ膜が得られるという利点もある。
温における化学反応によって形成されるものであるた
め，緻密かつ高純度物質の膜が極めて強い付着強度で得
られること，および制御を確実に行なうことにより安定
した膜が得られるという特長がある。またキャリアガス
の水素を多量に送給して成膜することにより，酸素含有
量の少ない，すなわち耐候性若しくは耐湿性の良好なａ
−ＢＮ膜が得られるという利点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のＣＶＤによ
るａ−ＢＮ膜は優れた特性を有する反面において，下記
のような欠点がある。すなわち化学反応を高温下によっ
て行なう必要があるため，各種工具，石油工業における
噴射ノズル，繊維機械部品などの加工に用いられる他
は，用途が限定され，前記半導体および磁気ディスク等
の保護膜には使用できない。一方このような用途に適用
すべく，加熱温度を低下させると，熱エネルギーが不足
して化学反応を進行させることができず，成膜ができな
いこととなる。
るａ−ＢＮ膜は優れた特性を有する反面において，下記
のような欠点がある。すなわち化学反応を高温下によっ
て行なう必要があるため，各種工具，石油工業における
噴射ノズル，繊維機械部品などの加工に用いられる他
は，用途が限定され，前記半導体および磁気ディスク等
の保護膜には使用できない。一方このような用途に適用
すべく，加熱温度を低下させると，熱エネルギーが不足
して化学反応を進行させることができず，成膜ができな
いこととなる。
【０００６】一方上記ＣＶＤより低い温度（例えば２０
０〜３００℃）で成膜できるＰＶＤ，例えばスパッタ法
による場合には，成膜時の真空度が１０-2〜１０-3Ｔor
r 程度であるため，膜中に含有される酸素量が多くな
り，耐候性若しくは耐湿性が低下するため，好ましくな
い。なお膜中の含有酸素量を低減させるために，真空度
を上昇させると，Ｂ，Ｎイオン化のための放電ができな
くなるという不都合がある。
０〜３００℃）で成膜できるＰＶＤ，例えばスパッタ法
による場合には，成膜時の真空度が１０-2〜１０-3Ｔor
r 程度であるため，膜中に含有される酸素量が多くな
り，耐候性若しくは耐湿性が低下するため，好ましくな
い。なお膜中の含有酸素量を低減させるために，真空度
を上昇させると，Ｂ，Ｎイオン化のための放電ができな
くなるという不都合がある。
【０００７】次にａ−ＢＮ膜の耐候性若しくは耐湿性を
向上させるためには，膜中の含有酸素量を可能な限り少
なくすることが必要であることは解明されていた。因み
に前記ＣＶＤによるａ−ＢＮ膜中の含有酸素量は０．１
原子％（以下ａｔ％と記す）以下であるとされ，このた
め耐候性若しくは耐湿性が高いとされていた。しかしな
がら，実際の成膜作業を進行させるに際して含有酸素量
を皆無とすることはできず，上記耐候性若しくは耐湿性
を損なうことのない限界である所謂許容酸素量が存在す
る筈であるが，従来このような点に着目した提案がなさ
れていない状態である。
向上させるためには，膜中の含有酸素量を可能な限り少
なくすることが必要であることは解明されていた。因み
に前記ＣＶＤによるａ−ＢＮ膜中の含有酸素量は０．１
原子％（以下ａｔ％と記す）以下であるとされ，このた
め耐候性若しくは耐湿性が高いとされていた。しかしな
がら，実際の成膜作業を進行させるに際して含有酸素量
を皆無とすることはできず，上記耐候性若しくは耐湿性
を損なうことのない限界である所謂許容酸素量が存在す
る筈であるが，従来このような点に着目した提案がなさ
れていない状態である。
【０００８】一方近年の半導体および磁気ディスク等の
電子工業の分野において，ＰＶＤによって成膜できると
共に，酸素含有量が低く，耐候性若しくは耐湿性の良好
なａ−ＢＮ膜の出現が強く望まれている。
電子工業の分野において，ＰＶＤによって成膜できると
共に，酸素含有量が低く，耐候性若しくは耐湿性の良好
なａ−ＢＮ膜の出現が強く望まれている。
【０００９】本発明は，上記従来技術に存在する問題点
を解決し，ＰＶＤによって成膜可能であると共に，耐候
性若しくは耐湿性の良好なａ−ＢＮ膜を提供することを
目的とする。
を解決し，ＰＶＤによって成膜可能であると共に，耐候
性若しくは耐湿性の良好なａ−ＢＮ膜を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，種々研究の結果，耐候性若しくは耐湿性を左右する
膜中の含有酸素量の許容値が，膜を形成する主成分であ
るＢ，Ｎの比によって異なることを解明することができ
た。すなわち本発明においては，物理的蒸着手段により
成膜され，かつＢおよびＮを主成分とする非晶質窒化ほ
う素膜において，膜中の酸素含有量およびＢ含有量を各
々ｙ（ａｔ％）およびｘ（ａｔ％）とした場合に，ｙ≦
１２．７×１０-0.011x とする，という技術的手段を採
用した。
に，種々研究の結果，耐候性若しくは耐湿性を左右する
膜中の含有酸素量の許容値が，膜を形成する主成分であ
るＢ，Ｎの比によって異なることを解明することができ
た。すなわち本発明においては，物理的蒸着手段により
成膜され，かつＢおよびＮを主成分とする非晶質窒化ほ
う素膜において，膜中の酸素含有量およびＢ含有量を各
々ｙ（ａｔ％）およびｘ（ａｔ％）とした場合に，ｙ≦
１２．７×１０-0.011x とする，という技術的手段を採
用した。
【００１１】本発明において，ａ−ＢＮ膜の耐候性若し
くは耐湿性の良否の基準として，成膜後数カ月間大気中
に放置した場合に，膜の表面における白色の変質物の発
生の有無によった。すなわちこれらの変質物は，ほう酸
アンモニウムと無水ほう酸に極めて類似した物質であ
り，しかもａ−ＢＮ膜を乾燥空気中に放置した場合にお
いては全く発生しないことから，変質物の発生は大気中
の湿度が関連しており，耐湿性と関係があるものと判断
される。そしてｙの値が１２．７×１０-0.011x を超え
たものでは変質物の発生が認められ，耐候性若しくは耐
湿性を著しく悪化させるため不都合である。
くは耐湿性の良否の基準として，成膜後数カ月間大気中
に放置した場合に，膜の表面における白色の変質物の発
生の有無によった。すなわちこれらの変質物は，ほう酸
アンモニウムと無水ほう酸に極めて類似した物質であ
り，しかもａ−ＢＮ膜を乾燥空気中に放置した場合にお
いては全く発生しないことから，変質物の発生は大気中
の湿度が関連しており，耐湿性と関係があるものと判断
される。そしてｙの値が１２．７×１０-0.011x を超え
たものでは変質物の発生が認められ，耐候性若しくは耐
湿性を著しく悪化させるため不都合である。
【００１２】本発明におけるＰＶＤとしては，高周波イ
オンプレーティング若しくはイオンビームスパッタを採
用することが好ましく，ａ−ＢＮ膜中の含有酸素量の制
御は，成膜中のベルジャ内の真空度すなわち反応ガス圧
力の制御によって行ない，ａ−ＢＮ膜の組成に対応して
選定する。すなわちＢ量が多い程反応圧力を低くする必
要がある。
オンプレーティング若しくはイオンビームスパッタを採
用することが好ましく，ａ−ＢＮ膜中の含有酸素量の制
御は，成膜中のベルジャ内の真空度すなわち反応ガス圧
力の制御によって行ない，ａ−ＢＮ膜の組成に対応して
選定する。すなわちＢ量が多い程反応圧力を低くする必
要がある。
【００１３】
【作用】ａ−ＢＮ膜は含有酸素量が多いと，Ｂ−Ｎ−Ｏ
−Ｈからなる無機物を生成し，すなわち大気中の水分と
結合して前記のような白色の変質物を膜の表面に発生
し，膜を孔質化させ，遂には膜の破壊若しくは剥離に至
るのであるが，これらの変質物は膜中のＢ量が多くなる
に従って少量の含有酸素量であっても発生することが解
明された。従って膜中のＢ量の多寡によって変質物が発
生する限界含有酸素量が存在し，上記のように膜中のＢ
量に対応して含有酸素量を制御することにより，膜の表
面に変質物が発生することのない耐候性若しくは耐湿性
の良好なａ−ＢＮ膜が得られるのである。
−Ｈからなる無機物を生成し，すなわち大気中の水分と
結合して前記のような白色の変質物を膜の表面に発生
し，膜を孔質化させ，遂には膜の破壊若しくは剥離に至
るのであるが，これらの変質物は膜中のＢ量が多くなる
に従って少量の含有酸素量であっても発生することが解
明された。従って膜中のＢ量の多寡によって変質物が発
生する限界含有酸素量が存在し，上記のように膜中のＢ
量に対応して含有酸素量を制御することにより，膜の表
面に変質物が発生することのない耐候性若しくは耐湿性
の良好なａ−ＢＮ膜が得られるのである。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の実施例における高周波イオン
プレーティング装置の例を示す説明図である。図１にお
いて１はベルジャであり，支持部材２，加熱用ヒータ
３，高周波コイル４およびハース５を収納すると共に，
気密に形成する。１６〜１８は夫々油拡散ポンプ，メカ
ニカルブースタおよび油回転ポンプであり，ベルジャ１
内の空気の排気系を構成する。７，８は各々Ｎ2 ガスボ
ンベおよびＡｒガスボンベであり，バルブ９を介してベ
ルジャ１と接続する。１０は高周波電源であり，整合回
路１１を介して高周波コイル４と接続する。１２は蒸発
源電源であり，ハース５と接続する。次に１３は高圧直
流電源であり，アース側を高周波電源１０および蒸発源
電源１２のアース側と接続すると共に，他の側を支持部
材２と接続する。１４は基板であり，支持部材２に装着
する。
プレーティング装置の例を示す説明図である。図１にお
いて１はベルジャであり，支持部材２，加熱用ヒータ
３，高周波コイル４およびハース５を収納すると共に，
気密に形成する。１６〜１８は夫々油拡散ポンプ，メカ
ニカルブースタおよび油回転ポンプであり，ベルジャ１
内の空気の排気系を構成する。７，８は各々Ｎ2 ガスボ
ンベおよびＡｒガスボンベであり，バルブ９を介してベ
ルジャ１と接続する。１０は高周波電源であり，整合回
路１１を介して高周波コイル４と接続する。１２は蒸発
源電源であり，ハース５と接続する。次に１３は高圧直
流電源であり，アース側を高周波電源１０および蒸発源
電源１２のアース側と接続すると共に，他の側を支持部
材２と接続する。１４は基板であり，支持部材２に装着
する。
【００１５】上記の構成により，基板１４にａ−ＢＮ膜
を成膜するには，まず油拡散ポンプ１６，メカニカルブ
ースタ１７および油回転ポンプ１８からなる排気系によ
りベルジャ１内を１０-5〜１０-6Ｔorr 以下に真空排気
後，加熱用ヒータ３により基板１４を，例えば１００〜
３５０℃に加熱する。上記基板１４の加熱と同時に，グ
ラファイトからなるハース５内に装入した蒸発母材１５
（純度９９．５％以上のＢ）を，蒸発源電源１２による
電子ビームで充分に真空溶解し，脱ガスを行なう。ベル
ジャ１内の到達真空度が２×１０-5Ｔorr 以下になった
ことを確認した後，Ａｒガスボンベ８からバルブ９を介
してＡｒガスを５×１０-4Ｔorr導入し，高周波電源１
０（１３．５６ＫＨｚ）からの高周波電力（例えば２０
０Ｗ）によって放電を起し，１５分間ボンバードによる
基板１４表面のクリーニング処理を行なう。
を成膜するには，まず油拡散ポンプ１６，メカニカルブ
ースタ１７および油回転ポンプ１８からなる排気系によ
りベルジャ１内を１０-5〜１０-6Ｔorr 以下に真空排気
後，加熱用ヒータ３により基板１４を，例えば１００〜
３５０℃に加熱する。上記基板１４の加熱と同時に，グ
ラファイトからなるハース５内に装入した蒸発母材１５
（純度９９．５％以上のＢ）を，蒸発源電源１２による
電子ビームで充分に真空溶解し，脱ガスを行なう。ベル
ジャ１内の到達真空度が２×１０-5Ｔorr 以下になった
ことを確認した後，Ａｒガスボンベ８からバルブ９を介
してＡｒガスを５×１０-4Ｔorr導入し，高周波電源１
０（１３．５６ＫＨｚ）からの高周波電力（例えば２０
０Ｗ）によって放電を起し，１５分間ボンバードによる
基板１４表面のクリーニング処理を行なう。
【００１６】上記クリーニング処理後，バルブ９を閉塞
してＡｒガスの導入を停止し，ベルジャ１内の到達真空
度が再び２×１０-5Ｔorr 以下になったことを確認の
上，Ｎ 2 ガスボンベ７およびＡｒガスボンベ８からバル
ブ９を介してＮ2 ガスおよびＡｒガスをベルジャ１内に
導入し，高周波放電を起し，電子ビームによって蒸発し
たＢとＮ2ガスの一部をイオン化することによるＢとＮ
との結合反応作用により，基板１４の表面にａ−ＢＮ膜
を成膜した（膜厚２〜３μｍ，成膜時間６０分）。この
場合基板１４の温度は１００〜３５０℃であり，高周波
電力を５００Ｗとした。また導入ガス圧は，Ｎ2 ガス３
×１０-4Ｔorr ，Ａｒガス１×１０-4Ｔorr であり，ベ
ルジャ１内の反応圧力は１．２〜２．５×１０-4Ｔorr
とした。なお使用した基板１４はシリコンウエハであ
り，外径３インチ，厚さ約０．５ｍｍの円板で，Ｂドー
プＰ型（１１１）面である。
してＡｒガスの導入を停止し，ベルジャ１内の到達真空
度が再び２×１０-5Ｔorr 以下になったことを確認の
上，Ｎ 2 ガスボンベ７およびＡｒガスボンベ８からバル
ブ９を介してＮ2 ガスおよびＡｒガスをベルジャ１内に
導入し，高周波放電を起し，電子ビームによって蒸発し
たＢとＮ2ガスの一部をイオン化することによるＢとＮ
との結合反応作用により，基板１４の表面にａ−ＢＮ膜
を成膜した（膜厚２〜３μｍ，成膜時間６０分）。この
場合基板１４の温度は１００〜３５０℃であり，高周波
電力を５００Ｗとした。また導入ガス圧は，Ｎ2 ガス３
×１０-4Ｔorr ，Ａｒガス１×１０-4Ｔorr であり，ベ
ルジャ１内の反応圧力は１．２〜２．５×１０-4Ｔorr
とした。なお使用した基板１４はシリコンウエハであ
り，外径３インチ，厚さ約０．５ｍｍの円板で，Ｂドー
プＰ型（１１１）面である。
【００１７】上記のようにして成膜されるａ−ＢＮのＢ
／Ｎ比は，成膜時におけるＢの蒸発速度とＮ2 ガス圧力
とによって左右される。この関係は，Ｂを蒸発させる前
におけるベルジャ１内の真空度が，Ｂを蒸発させた場合
においてＢがＮ2 ガスと結合反応する結果，高真空側に
変化する現象から明らかである。すなわち成膜中のベル
ジャ１内の真空度，換言すれば反応ガス圧力とＢ量と
は，ある一定の関係があることが考えられる。
／Ｎ比は，成膜時におけるＢの蒸発速度とＮ2 ガス圧力
とによって左右される。この関係は，Ｂを蒸発させる前
におけるベルジャ１内の真空度が，Ｂを蒸発させた場合
においてＢがＮ2 ガスと結合反応する結果，高真空側に
変化する現象から明らかである。すなわち成膜中のベル
ジャ１内の真空度，換言すれば反応ガス圧力とＢ量と
は，ある一定の関係があることが考えられる。
【００１８】そこで成膜前のベルジャ１内の（Ａｒ＋Ｎ
2 ）ガス圧力を，例えば３×１０-4Ｔorr に保持し，Ｂ
の蒸発量を変化させて，Ｂ量の変化する態様を調査し
た。なお上記ＡｒガスおよびＮ2 ガスの純度は５Ｎ以上
のものである。図２は反応ガス圧力とボロン含有量との
関係を示す図である。この場合図１における基板１４の
加熱温度Ｔｓを各々２００℃および３００℃として成膜
した。図２から明らかなように，基板１４の加熱温度Ｔ
ｓが一定であれば，反応ガス圧力とボロン含有量とは反
比例関係にあり，ボロン含有量の多い膜は反応ガス圧力
の低い高真空側で成膜されていることがわかる。このこ
とからボロン含有量の多い膜においては，酸素含有量が
少なくなっているものと推定される。
2 ）ガス圧力を，例えば３×１０-4Ｔorr に保持し，Ｂ
の蒸発量を変化させて，Ｂ量の変化する態様を調査し
た。なお上記ＡｒガスおよびＮ2 ガスの純度は５Ｎ以上
のものである。図２は反応ガス圧力とボロン含有量との
関係を示す図である。この場合図１における基板１４の
加熱温度Ｔｓを各々２００℃および３００℃として成膜
した。図２から明らかなように，基板１４の加熱温度Ｔ
ｓが一定であれば，反応ガス圧力とボロン含有量とは反
比例関係にあり，ボロン含有量の多い膜は反応ガス圧力
の低い高真空側で成膜されていることがわかる。このこ
とからボロン含有量の多い膜においては，酸素含有量が
少なくなっているものと推定される。
【００１９】図３は酸素含有量とボロン含有量との関係
を示す図であり，前記図２に示す膜について調査した結
果である。図３から明らかなように，基板の加熱温度Ｔ
ｓの如何に拘らず，ボロン含有量の増加につれて酸素含
有量が減少していることがわかる。種々実験した結果で
は，ボロン含有量が多い膜ほど膜質が優れていることが
認められているが，上記のように酸素含有量が低いこと
が膜質が優れている理由の１つになっているものと考え
られる。
を示す図であり，前記図２に示す膜について調査した結
果である。図３から明らかなように，基板の加熱温度Ｔ
ｓの如何に拘らず，ボロン含有量の増加につれて酸素含
有量が減少していることがわかる。種々実験した結果で
は，ボロン含有量が多い膜ほど膜質が優れていることが
認められているが，上記のように酸素含有量が低いこと
が膜質が優れている理由の１つになっているものと考え
られる。
【００２０】図４は反応ガス圧力と酸素含有量との関係
を示す図である。すなわち前記図１における蒸発母材１
５であるＢを蒸発させる前にベルジャ１内に導入する反
応ガス（Ａｒ＋Ｎ2 ）圧力を前記の３×１０-4Ｔorr 一
定の状態から，最大８×１０ -4Ｔorr ，最小２×１０-4
Ｔorr まで変化させて，反応ガス圧力と酸素含有量との
関係を，Ｂ量（ａｔ％）をパラメータとして表わしたも
のである。図４において黒マークは，成膜した基板を大
気中（温度−１０〜３５℃，湿度−２０〜９５％の範
囲）に数カ月間放置後，膜の表面に白色の変質物を生成
したものを表わし，白マークは変質物を生成しないもの
を示す。
を示す図である。すなわち前記図１における蒸発母材１
５であるＢを蒸発させる前にベルジャ１内に導入する反
応ガス（Ａｒ＋Ｎ2 ）圧力を前記の３×１０-4Ｔorr 一
定の状態から，最大８×１０ -4Ｔorr ，最小２×１０-4
Ｔorr まで変化させて，反応ガス圧力と酸素含有量との
関係を，Ｂ量（ａｔ％）をパラメータとして表わしたも
のである。図４において黒マークは，成膜した基板を大
気中（温度−１０〜３５℃，湿度−２０〜９５％の範
囲）に数カ月間放置後，膜の表面に白色の変質物を生成
したものを表わし，白マークは変質物を生成しないもの
を示す。
【００２１】図４から明らかなように，Ｂ量が多くなる
に伴って少量の酸素含有量，例えば２ａｔ％（■印参
照）においても白色の変質物が生成されることがわか
る。一方Ｂ量が５０ａｔ％のものにおいては，上記白色
の変質物が生成されるのは，酸素含有量が１０ａｔ％以
上（●印参照）の膜である。なお成膜した基板を乾燥空
気中に放置した場合には，上記白色の変質物の生成は皆
無であることを確認しており，このような変質物の生成
は大気中の湿度が関与しているものと判断される。膜上
に上記白色の変質物が生成すると，ａ−ＢＮ膜の特性を
著しく低下させるのみならず，多孔質状を呈し，極端な
場合にはａ−ＢＮ膜が基板から剥離，脱落するという不
都合がある。
に伴って少量の酸素含有量，例えば２ａｔ％（■印参
照）においても白色の変質物が生成されることがわか
る。一方Ｂ量が５０ａｔ％のものにおいては，上記白色
の変質物が生成されるのは，酸素含有量が１０ａｔ％以
上（●印参照）の膜である。なお成膜した基板を乾燥空
気中に放置した場合には，上記白色の変質物の生成は皆
無であることを確認しており，このような変質物の生成
は大気中の湿度が関与しているものと判断される。膜上
に上記白色の変質物が生成すると，ａ−ＢＮ膜の特性を
著しく低下させるのみならず，多孔質状を呈し，極端な
場合にはａ−ＢＮ膜が基板から剥離，脱落するという不
都合がある。
【００２２】上記白色の変質物を膜から採取してＫＢｒ
からなる支持体に埋め込み，赤外線分光分析した結果，
ほう酸アンモニウムおよび無水ほう酸のようなＢ−Ｎ−
Ｏ−Ｈからなる無機物であることが判明した。何れにし
ても膜中に含有される酸素が大きく関与しており，この
ような変質物が生成されるような膜は，耐候性若しくは
耐湿性が低く，基板の保護膜として特性が低いため好ま
しくない。
からなる支持体に埋め込み，赤外線分光分析した結果，
ほう酸アンモニウムおよび無水ほう酸のようなＢ−Ｎ−
Ｏ−Ｈからなる無機物であることが判明した。何れにし
ても膜中に含有される酸素が大きく関与しており，この
ような変質物が生成されるような膜は，耐候性若しくは
耐湿性が低く，基板の保護膜として特性が低いため好ま
しくない。
【００２３】次に図５はボロン含有量と酸素含有量との
関係を示す図であり，前記図４に示すデータを整理した
結果を示している。図５において黒マークは膜上に白色
の変質物が生成したもの，すなわち耐湿性が悪いもの，
白マークは上記変質物の生成のないもの，すなわち耐湿
性の優れたものである。図５から明らかなように，曲線
ａは膜上に白色の変質物が生成される酸素含有量の上限
を示しており，換言すれば酸素含有量を曲線ａより下方
の領域で示される値に制御すれば，ａ−ＢＮ膜の耐湿性
を向上させることができることがわかる。従ってボロン
含有量５０ａｔ％の場合には，酸素含有量は略６ａｔ％
までは許容されるが，ボロン含有量９０ａｔ％の場合に
は，酸素含有量は略２ａｔ％以下に制御しないと，良好
な耐湿性を具有することができないこととなる。
関係を示す図であり，前記図４に示すデータを整理した
結果を示している。図５において黒マークは膜上に白色
の変質物が生成したもの，すなわち耐湿性が悪いもの，
白マークは上記変質物の生成のないもの，すなわち耐湿
性の優れたものである。図５から明らかなように，曲線
ａは膜上に白色の変質物が生成される酸素含有量の上限
を示しており，換言すれば酸素含有量を曲線ａより下方
の領域で示される値に制御すれば，ａ−ＢＮ膜の耐湿性
を向上させることができることがわかる。従ってボロン
含有量５０ａｔ％の場合には，酸素含有量は略６ａｔ％
までは許容されるが，ボロン含有量９０ａｔ％の場合に
は，酸素含有量は略２ａｔ％以下に制御しないと，良好
な耐湿性を具有することができないこととなる。
【００２４】図６はボロン含有量ｘと酸素含有量ｙとの
関係を示す図であり，前記図５に示す酸素含有量を対数
目盛で表わした図である。図６においてｙ＝１２．７×
１０ -0.011x で表わされる直線の式は，前記図５におけ
る曲線ａと対応するものである。すなわちａ−ＢＮ膜中
の酸素含有量をｙ≦１２．７×１０-0.011x の値に制御
すれば，耐湿性の良好なａ−ＢＮ膜が得られることを示
している。
関係を示す図であり，前記図５に示す酸素含有量を対数
目盛で表わした図である。図６においてｙ＝１２．７×
１０ -0.011x で表わされる直線の式は，前記図５におけ
る曲線ａと対応するものである。すなわちａ−ＢＮ膜中
の酸素含有量をｙ≦１２．７×１０-0.011x の値に制御
すれば，耐湿性の良好なａ−ＢＮ膜が得られることを示
している。
【００２５】本実施例においては，ａ−ＢＮ膜の組成が
ＢとＮからなるものについて記述したが，例えば光透過
性を向上させるために炭素を含有させてなるＸ線マスク
メンブレン用のものにも適用できる。また成膜手段とし
ては高周波イオンプレーティング手段の他に，クラスタ
・イオンビーム法，イオンビームスパッタ手段等も使用
できる。
ＢとＮからなるものについて記述したが，例えば光透過
性を向上させるために炭素を含有させてなるＸ線マスク
メンブレン用のものにも適用できる。また成膜手段とし
ては高周波イオンプレーティング手段の他に，クラスタ
・イオンビーム法，イオンビームスパッタ手段等も使用
できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから，下記の効果を奏し得る。 （１）成膜温度が２００〜３００℃の低温度においてａ
−ＢＮ膜を成膜することができるため，例えば半導体用
絶縁保護膜，スパッタ磁気ディスク用耐摩耗性保護膜と
して適用できる。 （２）ａ−ＢＮ膜の組成と対応した酸素含有量に制御す
ることにより，耐候性若しくは耐湿性を大幅に向上させ
得る。 （３）耐候性若しくは耐湿性を維持すべき許容酸素含有
量が，ａ−ＢＮ膜の組成と対応させて定量的に把握でき
るため，生産効率を向上させることができる。
用であるから，下記の効果を奏し得る。 （１）成膜温度が２００〜３００℃の低温度においてａ
−ＢＮ膜を成膜することができるため，例えば半導体用
絶縁保護膜，スパッタ磁気ディスク用耐摩耗性保護膜と
して適用できる。 （２）ａ−ＢＮ膜の組成と対応した酸素含有量に制御す
ることにより，耐候性若しくは耐湿性を大幅に向上させ
得る。 （３）耐候性若しくは耐湿性を維持すべき許容酸素含有
量が，ａ−ＢＮ膜の組成と対応させて定量的に把握でき
るため，生産効率を向上させることができる。
【図１】本発明の実施例における高周波イオンプレーテ
ィング装置の例を示す説明図である。
ィング装置の例を示す説明図である。
【図２】反応ガス圧力とボロン含有量との関係を示す図
である。
である。
【図３】酸素含有量とボロン含有量との関係を示す図で
ある。
ある。
【図４】反応ガス圧力と酸素含有量との関係を示す図で
ある。
ある。
【図５】ボロン含有量と酸素含有量との関係を示す図で
ある。
ある。
【図６】ボロン含有量ｘと酸素含有量ｙとの関係を示す
図である。
図である。
１ べルジャ ４ 高周波コイル １４ 基板 １５ 蒸発母材
Claims (1)
- 【請求項１】 物理的蒸着手段により成膜され，かつＢ
およびＮを主成分とする非晶質窒化ほう素膜において，
膜中の酸素含有量およびＢ含有量を各々ｙ（原子％）お
よびｘ（原子％）とした場合に，ｙ≦１２．７×１０
-0.011x としたことを特徴とする非晶質窒化ほう素膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22626991A JPH0562169A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 非晶質窒化ほう素膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22626991A JPH0562169A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 非晶質窒化ほう素膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562169A true JPH0562169A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16842560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22626991A Pending JPH0562169A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 非晶質窒化ほう素膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562169A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017183314A1 (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 株式会社ユーテック | ＢｘＮｙＣｚＯｗ膜、成膜方法、磁気記録媒体およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP22626991A patent/JPH0562169A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017183314A1 (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 株式会社ユーテック | ＢｘＮｙＣｚＯｗ膜、成膜方法、磁気記録媒体およびその製造方法 |
| JPWO2017183314A1 (ja) * | 2016-04-20 | 2019-02-28 | アドバンストマテリアルテクノロジーズ株式会社 | ＢｘＮｙＣｚＯｗ膜、成膜方法、磁気記録媒体およびその製造方法 |
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