JPH08253322A - Production of titanium oxide thin membrane - Google Patents

Production of titanium oxide thin membrane

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JPH08253322A
JPH08253322A JP7989495A JP7989495A JPH08253322A JP H08253322 A JPH08253322 A JP H08253322A JP 7989495 A JP7989495 A JP 7989495A JP 7989495 A JP7989495 A JP 7989495A JP H08253322 A JPH08253322 A JP H08253322A
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JP
Japan
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titanium oxide
oxide thin
thin film
substrate
gas
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Application number
JP7989495A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideomi Koinuma
秀臣 鯉沼
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Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
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Publication date
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Publication of JPH08253322A publication Critical patent/JPH08253322A/en
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Abstract

PURPOSE: To rapidly synthesize a titanium oxide thin membrane by using a low temperature plasma. CONSTITUTION: This titanium oxide thin membrane is accumulated on a substrate by supplying a titanium compound expressed by the general formula Ti (OR)4 (R is a lower alkyl group) in a gaseous state to an atmospheric pressure glow discharge beam plasma generated by using an inert gas as a main gas. Hydrogen gas may be supplied simultaneously with the titanium compound. The high quality titanium oxide thin membrane is synthesized without exerting an adverse effect to the substrate, since it is possible to perform the synthesis at a low temperature by this method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、種々の基体上に均質か
つ高品質な酸化チタン薄膜を所望な厚さに簡便にしかも
大気中において短時間で堆積する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for depositing a uniform and high-quality titanium oxide thin film on various substrates to a desired thickness simply and in the air in a short time.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化チタン薄膜は、LSI分野において
キャパシタ,絶縁膜やパッシベーション膜として有効で
あるばかりでなく、種々の気体に耐摩耗性,耐衝撃性,
耐食性,耐熱性を付与するのに有効であり、また装飾用
途などにも用いられている。さらに最近、光殺菌効果も
見出され、医療への応用も注目されている。
2. Description of the Related Art Titanium oxide thin films are not only effective as capacitors, insulating films and passivation films in the field of LSI, but also wear resistance, impact resistance, and resistance to various gases.
It is effective in imparting corrosion resistance and heat resistance, and is also used for decorative purposes. Furthermore, recently, a photobactericidal effect has been found, and attention is being paid to its application to medicine.

【0003】このような酸化チタン薄膜を得る方法とし
ては、TiO2 粉末を溶融後、成形,冷却する旧来の方
法から、近年はスパッタリング法,化学気相蒸着法,ゾ
ル−ゲル法などの新しい方法が開発され、目覚ましい発
展を遂げている。特に薄膜を均質にかつ高純度で所望の
基体上に成形する方法として後者の新しい方法は極めて
優れている。
As a method for obtaining such a titanium oxide thin film, from a conventional method of melting TiO 2 powder, followed by molding and cooling, a recent method such as a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a sol-gel method or the like. Has been developed and has made remarkable progress. In particular, the latter new method is extremely excellent as a method for forming a thin film uniformly and with high purity on a desired substrate.

【0004】このうち、従来のプラズマによる化学気相
蒸着法は、酸化チタン薄膜を形成する方法として有効で
あると考えられるが、この方法は高温で行われるために
基体へのダメージが大きく、基体が高耐熱性のものに限
定される。これを回避するべく、低温プラズマで行う方
法も知られているが、プラズマ発生装置並びに基体を真
空系においてプラズマ処理を行わなければならず、大規
模な装置並びに周辺機器を必要とすることに加えて、基
体の連続処理が困難であるという不利がある。また、ゾ
ル−ゲル法ではゲルの乾燥に時間を要し、媒体の揮発時
にピンホールやクラックの発生、気孔の残留があって、
精密な薄膜を得ることが困難である。
Of these, the conventional chemical vapor deposition method using plasma is considered to be effective as a method for forming a titanium oxide thin film, but since this method is performed at a high temperature, the damage to the substrate is large and the substrate Are limited to those with high heat resistance. In order to avoid this, a method of performing low temperature plasma is also known, but it is necessary to perform plasma processing on the plasma generator and the substrate in a vacuum system, and in addition to requiring a large-scale device and peripheral equipment, As a result, it is difficult to continuously process the substrate. Further, in the sol-gel method, it takes time to dry the gel, pinholes and cracks are generated when the medium is volatilized, and pores remain,
It is difficult to obtain a precise thin film.

【0005】本発明は、上記事情を改善するもので、種
々の基体上に大気中で均質かつ高品質な酸化チタン薄膜
を所望な厚さに簡便にしかも短時間に堆積することがで
きる酸化チタン薄膜の製造方法を提供することを目的と
する。
The present invention is intended to improve the above-mentioned circumstances. Titanium oxide capable of depositing a homogeneous and high-quality titanium oxide thin film on a variety of substrates in the atmosphere to a desired thickness easily and in a short time. It is an object to provide a method for manufacturing a thin film.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記本体を達成するため鋭意検討を行った結果、ヘリウ
ムガス、アルゴンガス等の不活性ガスをメインガスとし
て発生させた大気圧グロー放電ビームプラズマに下記一
般式(1) Ti(OR)4 ・・・・(1) (ただし、Rは低級アルキル基を示す)のチタン化合物
をガス状で供給し、大気圧グロー放電ビームプラズマに
よりこのチタン化合物から酸化チタンを生成させて基体
上に酸化チタン薄膜を形成させた場合、酸化チタン薄膜
が密着よく種々の基体上に堆積されると共に、この酸化
チタン薄膜がピンホールやクラック等のない均質で高品
質なものであることを知見し、本発明をなすに至ったも
のである。
Means and Action for Solving the Problems The present inventors have
As a result of earnest studies to achieve the above main body, the following general formula (1) Ti (OR) 4 ··· was applied to an atmospheric pressure glow discharge beam plasma generated by using an inert gas such as helium gas or argon gas as a main gas. .. (1) (where R represents a lower alkyl group) is supplied in a gaseous state, and titanium oxide is produced from this titanium compound by atmospheric pressure glow discharge beam plasma to form a titanium oxide thin film on the substrate. When formed, the titanium oxide thin film was deposited on various substrates with good adhesion, and it was found that this titanium oxide thin film is a homogeneous and high quality product without pinholes, cracks, etc. It came to.

【0007】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の酸化チタン薄膜製造方法は、不活性ガスをメインガ
スとして発生させた大気圧グロー放電ビームプラズマに
下記一般式(1) Ti(OR)4 ・・・・(1) (Rは低級アルキル基を示す)で示されるチタン化合物
をガス状で供給して、基体上に酸化チタン薄膜を堆積す
るものである。
The present invention will be described in more detail below. In the method for producing a titanium oxide thin film according to the present invention, an atmospheric pressure glow discharge beam plasma generated by using an inert gas as a main gas is used for the following general formula (1) Ti (OR). 4 (1) (R represents a lower alkyl group) is supplied in a gaseous state to deposit a titanium oxide thin film on the substrate.

【0008】ここで、本発明は、大気圧グロー放電ビー
ムプラズマによりチタン化合物から酸化チタン薄膜を形
成するものであるが、大気圧グロー放電ビームプラズマ
装置としては鯉沼らによる特開平4−212253号,
特開平4−242924号公報,Appl.Phys.
Lett.60(7),17,Feb.,1992に開
示された装置が採用され、たとえば後述する図1に示す
装置を使用することができる。
Here, the present invention forms a titanium oxide thin film from a titanium compound by atmospheric pressure glow discharge beam plasma. As an atmospheric pressure glow discharge beam plasma apparatus, Japanese Patent Laid-Open No. 4-212253 by Koinuma et al.
JP-A-4-242924, Appl. Phys.
Lett. 60 (7), 17, Feb. , 1992, and the device shown in FIG. 1 described later can be used, for example.

【0009】この場合、本発明においては、メインガス
を該装置に通気し、高周波発振器に通電してプラズマを
立て、ここに必要によりキャリアガスに同伴させたチタ
ン化合物蒸気を供給してプラズマ炎内で反応させるもの
である。更に必要に応じ、反応ガスとして水素ガスを導
入して行うことができる。
In this case, in the present invention, the main gas is passed through the apparatus, the high frequency oscillator is energized to generate plasma, and titanium compound vapor entrained in the carrier gas is supplied to the inside of the plasma flame if necessary. To react with. Further, if necessary, hydrogen gas can be introduced as a reaction gas.

【0010】高周波発振器の出力はプラズマトーチの形
状やプラズマ炎の大きさ、メインガスの種類によって異
なるが、直径5mmのプラズマ炎に対して約50〜15
0Wの範囲で行うことが望ましい。これより低い場合に
はプラズマが発生せず、高い場合には不経済であるばか
りでなく、電極の損傷を招く場合が生じる。
The output of the high frequency oscillator varies depending on the shape of the plasma torch, the size of the plasma flame, and the type of main gas, but is about 50 to 15 for a plasma flame with a diameter of 5 mm.
It is desirable to perform in the range of 0W. If it is lower than this, plasma is not generated. If it is higher than this, not only is it uneconomical, but it may lead to damage to the electrodes.

【0011】本発明において、メインガスはヘリウム、
アルゴンが好適に用いられる。メインガスの供給量はプ
ラズマトーチの形状やプラズマ炎の大きさ、メインガス
の種類によって異なるが、直径5mmのプラズマ炎に対
しては通常200〜500sccmの範囲が好ましい。
低い場合にはプラズマが発生しない場合が生じる。
In the present invention, the main gas is helium,
Argon is preferably used. The supply amount of the main gas varies depending on the shape of the plasma torch, the size of the plasma flame, and the type of the main gas, but is usually preferably 200 to 500 sccm for a plasma flame having a diameter of 5 mm.
When it is low, the plasma may not be generated.

【0012】一方、チタン化合物は、下記一般式(1) Ti(OR)4 ・・・・(1) で示されるものを用いる。On the other hand, as the titanium compound, those represented by the following general formula (1) Ti (OR) 4 ... (1) are used.

【0013】ここで、Rは低級アルキル基である。Here, R is a lower alkyl group.

【0014】このチタン化合物は、ガス状で供給するの
で、室温でガス状のチタン化合物、あるいは室温で蒸気
圧をもつ液体又は固体が好ましい。この場合、容易に揮
発し易い化合物がより好ましい。
Since the titanium compound is supplied in a gaseous state, a titanium compound which is gaseous at room temperature or a liquid or solid which has a vapor pressure at room temperature is preferable. In this case, compounds that easily volatilize are more preferable.

【0015】このようなチタン化合物としては、テトラ
メトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプ
ロポキシチタン、テトラブトキシチタンなどが好適に用
いられ、中でも蒸気圧の高いテトラエトキシチタンは最
も好適に用いられる。
As such a titanium compound, tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetrabutoxytitanium, etc. are preferably used, and among them, tetraethoxytitanium having a high vapor pressure is most preferably used.

【0016】なお、チタン薄膜の品質を高めるためには
原料チタン化合物を高純度とすることが必要であり、こ
れらチタン化合物は一般に蒸留操作によって高純度化す
ることができる。
In order to improve the quality of the titanium thin film, it is necessary to make the starting titanium compound highly pure, and these titanium compounds can generally be highly purified by a distillation operation.

【0017】チタン化合物ガスの供給量はプラズマトー
チの形状やプラズマ炎の大きさ、メインガスの種類によ
って異なるが、直径5mmのプラズマ炎に対しては0.
01〜2sccmの範囲、好ましくは0.02〜0.1
sccmの範囲が望ましい。これより低い場合には堆積
の効率が低下して生産性が劣り、高い場合には酸化チタ
ン粒子が付着し合って堆積された粗い多孔質な膜面とな
ってくるので好ましくない場合が生じる。
The amount of titanium compound gas supplied varies depending on the shape of the plasma torch, the size of the plasma flame, and the type of main gas, but it is 0.
In the range of 01 to 2 sccm, preferably 0.02 to 0.1
A sccm range is desirable. If it is lower than this, the deposition efficiency is lowered and the productivity is inferior, and if it is higher than this, titanium oxide particles adhere to each other to form a coarse and porous film surface, which is not preferable.

【0018】供給方法は図1に示したようにキャリアー
ガスをバブリングさせながら、その温度におけるチタン
化合物の蒸気圧分をプラズマ発生装置に送る方法が好適
に採用される。この際、キャリアーガスの量を調節する
ことによりチタン化合物ガスの供給量を調節することが
可能である。
As a supply method, as shown in FIG. 1, a method in which the vapor pressure of the titanium compound at that temperature is sent to the plasma generator while bubbling the carrier gas is preferably adopted. At this time, it is possible to adjust the supply amount of the titanium compound gas by adjusting the amount of the carrier gas.

【0019】このガス化されて大気圧グロー放電ビーム
プラズマ装置に供給され、プラズマ化されたガスは大気
中の基体上に酸化チタンとして堆積する。この操作は所
望の厚さまで必要な時間の処理を継続するだけでよい。
The gasified gas is supplied to the atmospheric pressure glow discharge beam plasma apparatus, and the gasified into plasma is deposited as titanium oxide on the substrate in the atmosphere. This operation need only continue the process for the required time to the desired thickness.

【0020】酸化チタン薄膜の堆積速度はチタン化合物
ガスの供給速度に依存するが、均質かつ緻密な酸化チタ
ン薄膜を得るためには1秒当り、20〜200Å、特に
は50〜100Åの速度で堆積させることが好ましい。
The deposition rate of the titanium oxide thin film depends on the supply rate of the titanium compound gas, but in order to obtain a uniform and dense titanium oxide thin film, the deposition rate is 20 to 200 Å per second, particularly 50 to 100 Å. Preferably.

【0021】本発明においては、上記チタン化合物の供
給と共に水素ガスを供給することが推奨される。この水
素ガスの導入は酸化チタン薄膜をより均質なかつ高品質
な薄膜とする上で重要である。
In the present invention, it is recommended to supply hydrogen gas together with the supply of the titanium compound. The introduction of this hydrogen gas is important for making the titanium oxide thin film more uniform and of high quality.

【0022】水素ガスの導入量はチタン化合物の蒸気量
に対して0〜300倍の容量の範囲が好ましく、特に5
0〜100倍の範囲が好ましい。水素ガスの供給を行わ
なくても酸化チタン薄膜の製造は可能であるが、水素ガ
スの供給量が低いと、堆積速度は増大する反面、炭素含
量の増大や硬度の低下を招くので、品質上30倍以上と
することが望ましい。また、水素の供給量が多すぎると
水素の添加効果が発揮されないことに加えて、プラズマ
炎が不安定となるので300倍以下とすることがよい。
The amount of hydrogen gas introduced is preferably in the range of 0 to 300 times the volume of the vapor of the titanium compound, especially 5
The range of 0 to 100 times is preferable. A titanium oxide thin film can be produced without supplying hydrogen gas, but if the supply amount of hydrogen gas is low, the deposition rate increases, but on the other hand, it causes an increase in carbon content and a decrease in hardness. 30 times or more is desirable. Further, if the supply amount of hydrogen is too large, the effect of adding hydrogen will not be exhibited, and the plasma flame will become unstable.

【0023】なお、本発明においては、上述したよう
に、キャリアーガスを用いることができる。キャリアー
ガスはチタン化合物の供給の目的に用いられるものであ
り、メインガスであるヘリウム、アルゴンや反応ガスで
ある水素ガスの他に窒素などの不活性ガスを用いること
も可能である。
In the present invention, a carrier gas can be used as described above. The carrier gas is used for the purpose of supplying the titanium compound, and it is also possible to use an inert gas such as nitrogen in addition to helium and argon which are main gases and hydrogen gas which is a reaction gas.

【0024】キャリアーガスの通気量はチタン化合物の
蒸気圧によって異なるので、範囲の限定ができないが、
チタン化合物ガス供給に必要な最低の量でよい。
The amount of aeration of the carrier gas varies depending on the vapor pressure of the titanium compound, so the range cannot be limited, but
The minimum amount required to supply the titanium compound gas is sufficient.

【0025】本発明に従って酸化チタン薄膜が堆積、形
成される基体の種類は特に制限されず、例えば単結晶シ
リコン、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属基体、
窒化ケイ素、アルミナ、窒化ホウ素などのセラミックス
基体、黒鉛などの炭素質基体、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、フェ
ノール樹脂、ポリウレタンなどの有機樹脂が挙げられ
る。
The type of substrate on which the titanium oxide thin film is deposited and formed according to the present invention is not particularly limited. For example, a metal substrate such as single crystal silicon, aluminum or stainless steel,
Examples thereof include ceramic substrates such as silicon nitride, alumina, and boron nitride, carbonaceous substrates such as graphite, and organic resins such as polyethylene, polypropylene, polyester, polyamide, polyimide, phenol resin, and polyurethane.

【0026】この場合、プラズマ処理中の基体の温度は
約200℃まで上昇するので、大気中200℃以上の温
度で安定な基体はそのまま使用することが可能である。
また、大気中200℃の温度で融解や分解、更には酸化
燃焼してしまう基体、例えばポリエチレンやポリプロピ
レンなどの有機物基体は冷却を施しながら処理すること
が必要とされる。
In this case, since the temperature of the substrate during the plasma treatment rises to about 200 ° C., it is possible to use the substrate stable in the atmosphere at a temperature of 200 ° C. or higher as it is.
Further, it is necessary to treat a substrate that is melted or decomposed at a temperature of 200 ° C. in the atmosphere, and is further oxidized and burned, for example, an organic substrate such as polyethylene or polypropylene, while cooling.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明による大気圧グロー放電ビームプ
ラズマを用いた酸化チタン薄膜の製造方法は、大気中で
基体上に堆積することが可能であるため、大規模な装置
や複雑な周辺機器を必要とせず、堆積速度も大きいので
極めて高い生産性をもつという優れた特徴を有し、基体
の連続処理も可能である。また、比較的低温で堆積が可
能であるため、種々広範な基体を選択することもでき、
基体の耐摩耗性、耐衝撃性、耐食性、耐熱性などの付
与、あるいは装飾や殺菌用途などにも用いることができ
る。特に、本発明による酸化チタン薄膜は高純度チタン
化合物を用いることにより、均質かつ高純度で、しかも
ピンホールやクラックの発生や気孔の残留などがない高
品質な薄膜を製造でき、基体にダメージを与えることの
ない製造方法であり、高品質を要求される電子材料用途
等にも有効である。
The method for producing a titanium oxide thin film using atmospheric pressure glow discharge beam plasma according to the present invention allows deposition on a substrate in the atmosphere, so that a large-scale apparatus or complicated peripheral equipment can be used. Since it has no need and has a high deposition rate, it has an excellent feature that it has extremely high productivity, and continuous processing of a substrate is also possible. Also, since it is possible to deposit at relatively low temperatures, a wide variety of substrates can be selected,
It can also be used for imparting abrasion resistance, impact resistance, corrosion resistance, heat resistance, etc. of a substrate, or for decoration or sterilization. In particular, by using a high-purity titanium compound, the titanium oxide thin film according to the present invention can be manufactured to be a homogeneous and high-purity thin film of high quality without generation of pinholes or cracks or residual pores, and damage to the substrate. It is a manufacturing method that does not give it, and is also effective for applications such as electronic materials that require high quality.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に示す
が、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0029】[実施例1]図1に示す装置を使用し、S
i単結晶基板上に酸化チタン薄膜を形成した。まず、ア
ノード1及びカソード2をそれぞれ備えたプラズマ発生
装置3にアルゴンガス(メインガス)をアルゴンガスボ
ンベ4から通気させながら高周波発振器(13.56M
Hz)5の電源に通電して105Wに調整し、プラズマ
を発生させた。なお、図中6は絶縁物、7はスペーサで
ある。
Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 1, S
A titanium oxide thin film was formed on an i single crystal substrate. First, a high-frequency oscillator (13.56M) was introduced while allowing argon gas (main gas) to flow from the argon gas cylinder 4 to the plasma generator 3 having the anode 1 and the cathode 2, respectively.
(Hz) 5 power was supplied to adjust the power to 105 W, and plasma was generated. In the figure, 6 is an insulator and 7 is a spacer.

【0030】次いで、ここにHeガスボンベ8から10
sccmのHeガスをテトライソプロポキシチタン9の
入ったバブラー10に通気してテトライソプロポキシチ
タンまたはテトラエトキシチタンの蒸気を通気すると共
に、水素ガスボンベ11から5sccmの水素ガスを通
気した。この場合、テトライソプロポキシチタン蒸気の
通気量は、蒸気圧から算出した結果、0.05sccm
であった。
Next, here, He gas cylinders 8 to 10
A He gas of sccm was bubbled through a bubbler 10 containing tetraisopropoxytitanium 9 to ventilate vapors of tetraisopropoxytitanium or tetraethoxytitanium, and 5 sccm of hydrogen gas was vented from a hydrogen gas cylinder 11. In this case, the ventilation amount of tetraisopropoxy titanium vapor was 0.05 sccm as a result of calculation from the vapor pressure.
Met.

【0031】プラズマ発生装置3の先端から2mmの距
離にシリコン単結晶基板12を置き、一分間保持して該
基板12上に酸化チタン薄膜を堆積させた。堆積された
酸化チタン薄膜は密着性がよく、容易に剥すことはでき
なかった。
The silicon single crystal substrate 12 was placed at a distance of 2 mm from the tip of the plasma generator 3 and held for 1 minute to deposit a titanium oxide thin film on the substrate 12. The deposited titanium oxide thin film had good adhesion and could not be easily peeled off.

【0032】この酸化チタン薄膜の電子顕微鏡写真(倍
率60,000倍)による観察の結果を図2に示すが、
この結果より酸化チタン薄膜は均質かつ緻密なものであ
ることが確認された。
The results of observation of this titanium oxide thin film by an electron micrograph (magnification: 60,000 times) are shown in FIG.
From this result, it was confirmed that the titanium oxide thin film was homogeneous and dense.

【0033】酸化チタン薄膜の厚さは、表面粗さ計(D
ektak3030)で測定したところ、0.9μmの
厚さに堆積されており、堆積速度は150Å/secで
あった。
The thickness of the titanium oxide thin film is measured by a surface roughness meter (D
When measured by ektak3030), it was deposited to a thickness of 0.9 μm, and the deposition rate was 150 Å / sec.

【0034】ここに得られた酸化チタン薄膜のラマンス
ペクトルを図3に示す。アナターゼ相の酸化チタンのラ
マンスペクトルはこれと良い一致を示している。
The Raman spectrum of the titanium oxide thin film thus obtained is shown in FIG. The Raman spectrum of titanium oxide in the anatase phase is in good agreement with this.

【0035】X線光電子分光法によりチタンと酸素の
比、並びに炭素の含有量を測定したところ、チタン/酸
素の比は1.9で、ほぼTiO2 と同等であり、炭素の
含有量も0.98%と低い値を示した。
When the ratio of titanium to oxygen and the carbon content were measured by X-ray photoelectron spectroscopy, the titanium / oxygen ratio was 1.9, which was almost the same as TiO 2 and the carbon content was 0. The value was as low as 0.98%.

【0036】更に、堆積された膜は高屈折率(2.5)
をもつ。
Furthermore, the deposited film has a high refractive index (2.5).
With.

【0037】Tetraethoxytitanate
[Ti(O−C254 ]を用いて作製した膜は基板
温度400℃以上で水素添加によってアナターゼ系より
ルチル系膜に構造変化する。(膜はAmorphou
s)
Tetraethoxytitanate
The film formed using [Ti (O—C 2 H 5 ) 4 ] changes its structure from anatase type to rutile type film by hydrogenation at a substrate temperature of 400 ° C. or higher. (The film is Amorphou
s)

【0038】耐電圧は漏れ電流j=10-6A/cm-2
時アナターゼ系膜は6.5×105V/cm、水素添加
によるルチル系膜は1.0×106 V/cmであった。
The withstand voltage is 6.5 × 10 5 V / cm for the anatase type film and 1.0 × 10 6 V / cm for the rutile type film by hydrogenation when the leakage current j = 10 −6 A / cm −2. Met.

【0039】アナターゼ系膜の誘電率は13.6で、水
素添加によるルチル系膜はかなり高い誘電率48.3を
もつ膜であった。
The anatase film had a dielectric constant of 13.6, and the hydrogenated rutile film had a considerably high dielectric constant of 48.3.

【0040】TiO2 膜の紫外線吸収特徴よりバイオ関
係の応用も期待される(光殺菌効果)。
From the ultraviolet absorption characteristics of the TiO 2 film, bio-related applications are also expected (light sterilization effect).

【0041】[実施例2]50μmのポリプロピレンを
密着させたアルミニウム製の容器に氷水を張り、実施例
1と同様に10秒間酸化チタン薄膜を堆積させた。酸化
チタン薄膜は柔軟性を損なうことなく、密着性も良好で
あった。
Example 2 Ice water was poured into an aluminum container to which polypropylene of 50 μm was adhered, and a titanium oxide thin film was deposited for 10 seconds in the same manner as in Example 1. The titanium oxide thin film did not impair flexibility and had good adhesion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 大気圧グロー放電ビームプラズマ発生用装置
に一例を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an apparatus for generating an atmospheric pressure glow discharge beam plasma.

【図2】 シリコン単結晶基板上に堆積された酸化チタ
ン薄膜の電子顕微鏡写真である。
FIG. 2 is an electron micrograph of a titanium oxide thin film deposited on a silicon single crystal substrate.

【図3】 シリコン単結晶基板上に堆積された酸化チタ
ン薄膜の堆積温度変化によるラマンスペクトルの変化を
表わしたグラフである。原料{Tetraethoxy
titanate[Ti(O−C254
FIG. 3 is a graph showing a change in Raman spectrum due to a change in deposition temperature of a titanium oxide thin film deposited on a silicon single crystal substrate. Raw material {Tetraethoxy
titanate [Ti (O-C 2 H 5) 4]

【図4】 シリコン単結晶基板上に堆積された酸化チタ
ン薄膜の水素添加によるラマンスペクトルの変化を表わ
したグラフである。原料{Tetraethoxyti
tanate[Ti(O−C254 ]基板温度55
0℃
FIG. 4 is a graph showing a change in Raman spectrum of a titanium oxide thin film deposited on a silicon single crystal substrate due to hydrogenation. Raw material {Tetraethoxyti
tanate [Ti (O-C 2 H 5) 4] substrate temperature 55
0 ° C

【図5】 堆積温度変化による1分当りの酸化チタン薄
膜の堆積量を表したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a deposition amount of a titanium oxide thin film per minute depending on a change in deposition temperature.

【図6】 耐電圧特性の水素添加効果を示したグラフで
ある。
FIG. 6 is a graph showing the hydrogenation effect of the withstand voltage characteristic.

【図7】 誘電特性の水素添加効果を示したグラフであ
る。
FIG. 7 is a graph showing the effect of hydrogen addition on dielectric properties.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/316 H01L 21/316 X // C07F 7/28 C07F 7/28 B Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location H01L 21/316 H01L 21/316 X // C07F 7/28 C07F 7/28 B

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 不活性ガスをメインガスとして発生させ
た大気圧グロー放電ビームプラズマに下記一般式(1) Ti(OR)4 ・・・・(1) (Rは低級アルキル基を示す)で示されるチタン化合物
をガス状で供給して、基体上に酸化チタン薄膜を堆積す
ることを特徴とする酸化チタン薄膜の製造方法。
1. An atmospheric pressure glow discharge beam plasma generated by using an inert gas as a main gas is represented by the following general formula (1) Ti (OR) 4 ... (1) (R represents a lower alkyl group). A method for producing a titanium oxide thin film, comprising depositing a titanium oxide thin film on a substrate by supplying the indicated titanium compound in a gaseous form.
【請求項2】 上記チタン化合物と共に水素ガスを同時
に供給するようにした請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein hydrogen gas is simultaneously supplied together with the titanium compound.
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