JPH1081974A - 被膜の形成方法、及び該被膜の形成装置 - Google Patents
被膜の形成方法、及び該被膜の形成装置Info
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- JPH1081974A JPH1081974A JP10788597A JP10788597A JPH1081974A JP H1081974 A JPH1081974 A JP H1081974A JP 10788597 A JP10788597 A JP 10788597A JP 10788597 A JP10788597 A JP 10788597A JP H1081974 A JPH1081974 A JP H1081974A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の装置にあっては、基板(28)上に形成さ
れる炭素被膜は一般的に内部応力が高く、膜厚の増加に
伴って、被膜の剥離、ないしは基板の反りが発生してい
た。 【解決手段】 本発明の被膜の形成方法は、被膜を形成
する基板(28)に、自己バイアス電圧を発生させるための
高周波電圧を印加し乍ら、出発ガスをプラズマ分解し
て、上記基板(28)に堆積させる被膜の形成方法におい
て、上記基板(28)上への被膜の形成中に、上記高周波電
圧の波形を変化させることを特徴とする。
れる炭素被膜は一般的に内部応力が高く、膜厚の増加に
伴って、被膜の剥離、ないしは基板の反りが発生してい
た。 【解決手段】 本発明の被膜の形成方法は、被膜を形成
する基板(28)に、自己バイアス電圧を発生させるための
高周波電圧を印加し乍ら、出発ガスをプラズマ分解し
て、上記基板(28)に堆積させる被膜の形成方法におい
て、上記基板(28)上への被膜の形成中に、上記高周波電
圧の波形を変化させることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマＣＶＤ
（Chemical Vapour Deposition）装置を用いて、基板上
に被膜を形成する被膜の形成方法、並びに該被膜の形成
装置に関する。
（Chemical Vapour Deposition）装置を用いて、基板上
に被膜を形成する被膜の形成方法、並びに該被膜の形成
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から硬質炭素被膜は、ダイヤモンド
と同様に、硬度、抵抗率、絶縁性、化学的安定性等の点
において優れているため、コンピュータのハードディス
ク（ＨＤＤ）の情報の読み出し、或るいは書き込みの際
に用いる薄膜ヘッド、或るいは電気シェーバ刃、弾性表
面波素子、コンプレッサー用部品、更にはコーティング
を必要とする部材等の表面改質に使われている。
と同様に、硬度、抵抗率、絶縁性、化学的安定性等の点
において優れているため、コンピュータのハードディス
ク（ＨＤＤ）の情報の読み出し、或るいは書き込みの際
に用いる薄膜ヘッド、或るいは電気シェーバ刃、弾性表
面波素子、コンプレッサー用部品、更にはコーティング
を必要とする部材等の表面改質に使われている。
【０００３】ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance；
電子サイクロトロン共鳴）プラズマＣＶＤ（Chemical V
apour Deposition）法を用いた硬質炭素被膜を形成する
装置が、特開平２−１３３５７３号公報に開示されてお
り、その硬質炭素被膜の形成装置の概略構成図を図５に
示す。同図に示す形成装置を用いて被膜を形成する方法
を以下に説明する。
電子サイクロトロン共鳴）プラズマＣＶＤ（Chemical V
apour Deposition）法を用いた硬質炭素被膜を形成する
装置が、特開平２−１３３５７３号公報に開示されてお
り、その硬質炭素被膜の形成装置の概略構成図を図５に
示す。同図に示す形成装置を用いて被膜を形成する方法
を以下に説明する。
【０００４】図５において、先ず図示しない排気系によ
り、プラズマ室１、及び試料室５を真空状態にする。次
に、プラズマ室１内に反応ガス（ＣＨ4）を導入する。
そして、プラズマ室１の周囲に設けられた電磁コイル４
ａ、４ｂに通電して、プラズマ室１内に磁束密度が８７
５ガウスの領域を形成する。
り、プラズマ室１、及び試料室５を真空状態にする。次
に、プラズマ室１内に反応ガス（ＣＨ4）を導入する。
そして、プラズマ室１の周囲に設けられた電磁コイル４
ａ、４ｂに通電して、プラズマ室１内に磁束密度が８７
５ガウスの領域を形成する。
【０００５】次に、導波管２を介して周波数２．４５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波をプラズマ室１に導入する。このよう
な条件により、プラズマ室１においては、８７５ガウス
の磁場より回転する電子の周波数と、マイクロ波の周波
数２．４５ＧＨｚとが一致し、電子サイクロトロン共鳴
を起こす。
Ｈｚのマイクロ波をプラズマ室１に導入する。このよう
な条件により、プラズマ室１においては、８７５ガウス
の磁場より回転する電子の周波数と、マイクロ波の周波
数２．４５ＧＨｚとが一致し、電子サイクロトロン共鳴
を起こす。
【０００６】従って、プラズマ室１内に発生したプラズ
マは、電磁コイル４ａ、４ｂによって形成される発散磁
界の磁力線に沿って、プラズマ引出用窓８を介して引き
出され、この状態でシャッタ７を開くと、プラズマ室１
内に発生したプラズマ流は基板６に照射される。
マは、電磁コイル４ａ、４ｂによって形成される発散磁
界の磁力線に沿って、プラズマ引出用窓８を介して引き
出され、この状態でシャッタ７を開くと、プラズマ室１
内に発生したプラズマ流は基板６に照射される。
【０００７】ここで、基板６には高周波電源１０が接続
されているので、周期的に正、負の電位がかかってお
り、一方プラズマ中では電界によるイオンの移動度は電
子に比べて遅いため、この高周波印加中の電位の振れに
対して、電子は追随するが、イオンは追随できない。
されているので、周期的に正、負の電位がかかってお
り、一方プラズマ中では電界によるイオンの移動度は電
子に比べて遅いため、この高周波印加中の電位の振れに
対して、電子は追随するが、イオンは追随できない。
【０００８】このため、基板６に電子が多く入射（照
射）され、基板６に負の自己バイアスが発生し、これに
よってプラズマ中の正イオンが引き込まれ、基板６上に
ＤＬＣ膜の硬質の炭素被膜が形成される。
射）され、基板６に負の自己バイアスが発生し、これに
よってプラズマ中の正イオンが引き込まれ、基板６上に
ＤＬＣ膜の硬質の炭素被膜が形成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、ＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法においては、基板上への硬質炭素被膜の成
膜時に入射されるイオンのエネルギ量によって、成長す
る被膜の結合状態が変化するため、高硬度の被膜を形成
するには、基板に印加する高周波電圧を大きく設定して
いた。
ズマＣＶＤ法においては、基板上への硬質炭素被膜の成
膜時に入射されるイオンのエネルギ量によって、成長す
る被膜の結合状態が変化するため、高硬度の被膜を形成
するには、基板に印加する高周波電圧を大きく設定して
いた。
【００１０】然し乍ら、上述の方法にあっては、基板上
に形成される硬質炭素被膜の硬度が高くなるに従って内
部応力も高くなり、膜厚の増加に伴って、被膜の基板か
らの剥離、ないしは基板の反りが発生していた。
に形成される硬質炭素被膜の硬度が高くなるに従って内
部応力も高くなり、膜厚の増加に伴って、被膜の基板か
らの剥離、ないしは基板の反りが発生していた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の被膜の形成方法
は、被膜を形成する基板に高周波電圧を印加し乍ら、出
発ガスをプラズマ分解して、上記基板に堆積させる被膜
の形成方法において、上記基板上への被膜の形成中に、
上記高周波電圧の波形を変化させることを特徴とする。
は、被膜を形成する基板に高周波電圧を印加し乍ら、出
発ガスをプラズマ分解して、上記基板に堆積させる被膜
の形成方法において、上記基板上への被膜の形成中に、
上記高周波電圧の波形を変化させることを特徴とする。
【００１２】具体的には、上記高周波電圧の波形の振幅
を変化させることを特徴とする。
を変化させることを特徴とする。
【００１３】具体的には、上記高周波電圧の波形の周波
数を変化させることを特徴とする。
数を変化させることを特徴とする。
【００１４】具体的には、上記高周波電圧を周期的、或
るいは連続的に変化させることを特徴とする。
るいは連続的に変化させることを特徴とする。
【００１５】具体的には、上記基板に直接、上記被膜を
形成する際に設定された高周波電圧の波形の振幅、或る
いは周波数を該被膜以外の被膜を形成する際に設定され
た高周波電圧の波形の振幅、或るいは周波数より小さく
することを特徴とする。
形成する際に設定された高周波電圧の波形の振幅、或る
いは周波数を該被膜以外の被膜を形成する際に設定され
た高周波電圧の波形の振幅、或るいは周波数より小さく
することを特徴とする。
【００１６】また、プラズマを発生するプラズマ発生室
と、基板上に被膜を形成するための反応室と、上記プラ
ズマ発生室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段
と、上記プラズマ発生室に磁界を印加するプラズマ磁界
発生手段と、上記反応室内の基板に高周波電圧を印加し
乍ら、上記高周波電圧の波形を制御する波形制御手段
と、を備えることを特徴とする。
と、基板上に被膜を形成するための反応室と、上記プラ
ズマ発生室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段
と、上記プラズマ発生室に磁界を印加するプラズマ磁界
発生手段と、上記反応室内の基板に高周波電圧を印加し
乍ら、上記高周波電圧の波形を制御する波形制御手段
と、を備えることを特徴とする。
【００１７】具体的には、上記波形制御手段は、上記基
板に直接、上記被膜を形成する際に予め設定された高周
波電圧の波形の振幅、或るいは周波数を該被膜以外の被
膜を形成する際に設定された高周波電圧の波形の振幅、
或るいは周波数より小さくすることを特徴とする。
板に直接、上記被膜を形成する際に予め設定された高周
波電圧の波形の振幅、或るいは周波数を該被膜以外の被
膜を形成する際に設定された高周波電圧の波形の振幅、
或るいは周波数より小さくすることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１乃至図
４に基づいて説明する。
４に基づいて説明する。
【００１９】図１は、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【００２０】図１において、真空チャンバ２０は、プラ
ズマ発生室２４と、基板２８上に被膜を形成する反応室
２７とから構成されており、そのプラズマ発生室２４に
は、マイクロ波を供給する導波管２２を介してマイクロ
波発生手段２１が接続されている。
ズマ発生室２４と、基板２８上に被膜を形成する反応室
２７とから構成されており、そのプラズマ発生室２４に
は、マイクロ波を供給する導波管２２を介してマイクロ
波発生手段２１が接続されている。
【００２１】また、プラズマ発生室２４には、アルゴン
（Ａｒ）等の放電ガスを導入するための放電ガス導入管
２５が接続されており、更にプラズマ発生室２４を包囲
するように、プラズマ磁界発生手段２６ａ、２６ｂが設
けられている。
（Ａｒ）等の放電ガスを導入するための放電ガス導入管
２５が接続されており、更にプラズマ発生室２４を包囲
するように、プラズマ磁界発生手段２６ａ、２６ｂが設
けられている。
【００２２】また、導波管２２とプラズマ発生室２４の
接続部には、マイクロ波導入窓２３が設けられている。
接続部には、マイクロ波導入窓２３が設けられている。
【００２３】次に、反応室２７には、基板ホルダ２９が
設置されると共に、反応ガス導入管３１が接続されてお
り、基板ホルダ２９には、高周波電源３１が接続されて
いる。この高周波電源３１によって発生される電圧波形
の周波数、振幅、及び周期（サイクル）等は、波形制御
手段３２で制御される。
設置されると共に、反応ガス導入管３１が接続されてお
り、基板ホルダ２９には、高周波電源３１が接続されて
いる。この高周波電源３１によって発生される電圧波形
の周波数、振幅、及び周期（サイクル）等は、波形制御
手段３２で制御される。
【００２４】具体的に波形制御手段３２は、図２、或る
いは図３に示すように、基板ホルダ２９に印加する高周
波電圧の波形を変化させることができる。図２は、高周
波電圧の振幅を１.０ｓｅｃの周期で−１０Ｖと−１０
０Ｖとの間で繰り返し変化させている状態変化図であ
り、また図３においては、高周波電圧の周波数を１.０
ｓｅｃの周期で１３.５６ＭＨｚと３０ＭＨｚとの間で
繰り返し変化させている状態変化図である。
いは図３に示すように、基板ホルダ２９に印加する高周
波電圧の波形を変化させることができる。図２は、高周
波電圧の振幅を１.０ｓｅｃの周期で−１０Ｖと−１０
０Ｖとの間で繰り返し変化させている状態変化図であ
り、また図３においては、高周波電圧の周波数を１.０
ｓｅｃの周期で１３.５６ＭＨｚと３０ＭＨｚとの間で
繰り返し変化させている状態変化図である。
【００２５】上述の形成装置を用いて、基板上に硬質炭
素被膜を形成する方法について、第１の発明の実施の形
態、及び第２の発明の実施の形態に基づいて説明する。 ＜第１の発明の実施の形態＞第１の実施の形態では、波
形制御手段３２によって基板２８に印加する高周波電圧
の波形の振幅を、周期的に変化させ乍ら基板上に硬質炭
素被膜を形成する。
素被膜を形成する方法について、第１の発明の実施の形
態、及び第２の発明の実施の形態に基づいて説明する。 ＜第１の発明の実施の形態＞第１の実施の形態では、波
形制御手段３２によって基板２８に印加する高周波電圧
の波形の振幅を、周期的に変化させ乍ら基板上に硬質炭
素被膜を形成する。
【００２６】先ず、基板ホルダ２９上に、基板２８を取
り付け、真空チャンバ２０の内部を１０-5〜１０-7Torr
に排気する。次に、放電ガス導入管２５からアルゴン
（Ａｒ）ガスを５.７×１０-4Torrで供給すると共に、
マイクロ波発生手段２１から２.４５ＧＨｚ、１００Ｗ
のマイクロ波を供給する。
り付け、真空チャンバ２０の内部を１０-5〜１０-7Torr
に排気する。次に、放電ガス導入管２５からアルゴン
（Ａｒ）ガスを５.７×１０-4Torrで供給すると共に、
マイクロ波発生手段２１から２.４５ＧＨｚ、１００Ｗ
のマイクロ波を供給する。
【００２７】これによって、プラズマ発生室２４内に、
アルゴン（Ａｒ）プラズマが発生し、このアルゴン（Ａ
ｒ）プラズマは基板２８表面に照射される。
アルゴン（Ａｒ）プラズマが発生し、このアルゴン（Ａ
ｒ）プラズマは基板２８表面に照射される。
【００２８】次に、高周波電源３１の周波数を１３.５
６ＭＨｚに設定した後、反応ガス導入管３０から硬質炭
素被膜の原料ガスであるＣＨ4ガスを１.３×１０-3Torr
で供給することによって、原料ガスであるＣＨ4ガスは
プラズマの作用により分解され、これによって生じた炭
素が、反応性の高いイオン、又は中性状態となって、基
板２８の表面へ放射される。
６ＭＨｚに設定した後、反応ガス導入管３０から硬質炭
素被膜の原料ガスであるＣＨ4ガスを１.３×１０-3Torr
で供給することによって、原料ガスであるＣＨ4ガスは
プラズマの作用により分解され、これによって生じた炭
素が、反応性の高いイオン、又は中性状態となって、基
板２８の表面へ放射される。
【００２９】これと共に、基板２８に印加される高周波
電圧が、図２に示すように周期的に−１０Ｖと−１００
Ｖとの間で繰り返し変化するよう、波形制御手段３２が
その制御を行う。
電圧が、図２に示すように周期的に−１０Ｖと−１００
Ｖとの間で繰り返し変化するよう、波形制御手段３２が
その制御を行う。
【００３０】最終的に、Ｓｉ基板２８上に約３０００Å
の硬質炭素被膜を形成した。
の硬質炭素被膜を形成した。
【００３１】しかるに、第１の発明の実施の形態の比較
例として、シリコンからなる基板２８に印加する高周波
電圧を、被膜の形成中に終始−１００Ｖ（比較例１）、
−８０Ｖ（比較例２）として、膜厚約３０００Åの硬質
炭素被膜を形成した。而して、その被膜の内部応力とビ
ッカース硬度の関係を表１に示す。
例として、シリコンからなる基板２８に印加する高周波
電圧を、被膜の形成中に終始−１００Ｖ（比較例１）、
−８０Ｖ（比較例２）として、膜厚約３０００Åの硬質
炭素被膜を形成した。而して、その被膜の内部応力とビ
ッカース硬度の関係を表１に示す。
【００３２】尚、被膜の内部応力は、一般に基板の変形
量から測定することができる。具体的には、薄い基板の
上に応力の掛かった状態で被膜を形成すると、基板はそ
の形と弾性定数によって決まるたわみを示すので、この
たわみ量を検出することによって内部応力を評価するこ
とができる。この手法は「たわみ法」と呼ばれている
（応力物理，第６６巻，第７号（1987)，第９２３頁〜
第９２４頁）。
量から測定することができる。具体的には、薄い基板の
上に応力の掛かった状態で被膜を形成すると、基板はそ
の形と弾性定数によって決まるたわみを示すので、この
たわみ量を検出することによって内部応力を評価するこ
とができる。この手法は「たわみ法」と呼ばれている
（応力物理，第６６巻，第７号（1987)，第９２３頁〜
第９２４頁）。
【００３３】表１に示す被膜の内部応力はたわみ法で測
定したものである。
定したものである。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１の結果を見ると、硬度の点では略一致
しているが、内部応力の点では、第１の実施の形態は比
較例１に比べて約１９％低下し、また第１の実施の形態
は比較例２に比べて約１７％低下していることが分か
る。
しているが、内部応力の点では、第１の実施の形態は比
較例１に比べて約１９％低下し、また第１の実施の形態
は比較例２に比べて約１７％低下していることが分か
る。
【００３６】このように、硬質被膜を基板上に形成する
際に、基板に印加する高周波電圧の波形の振幅を周期的
に変化させることによって、被膜の硬度を低下させるこ
となく、被膜の内部応力を低減させることができる。 ＜第２の発明の実施の形態＞第２の実施の形態では、高
周波電源３１によって基板２８に印加する高周波電圧を
−５０Ｖに設定し、また波形制御手段３２によって基板
２８に印加する高周波電圧の周波数を、１３.５６ＭＨ
ｚと３０ＭＨｚと間で周期的に変化させ乍ら基板上に硬
質炭素被膜を形成する。
際に、基板に印加する高周波電圧の波形の振幅を周期的
に変化させることによって、被膜の硬度を低下させるこ
となく、被膜の内部応力を低減させることができる。 ＜第２の発明の実施の形態＞第２の実施の形態では、高
周波電源３１によって基板２８に印加する高周波電圧を
−５０Ｖに設定し、また波形制御手段３２によって基板
２８に印加する高周波電圧の周波数を、１３.５６ＭＨ
ｚと３０ＭＨｚと間で周期的に変化させ乍ら基板上に硬
質炭素被膜を形成する。
【００３７】先ず、基板ホルダ２９上に、基板２８を取
り付け、真空チャンバ２０の内部を１０-5〜１０-7Torr
に排気する。次に、放電ガス導入管２５からアルゴン
（Ａｒ）ガスを５.７×１０-4Torrで供給すると共に、
マイクロ波発生手段２１から２.４５ＧＨｚ、１００Ｗ
のマイクロ波を供給する。
り付け、真空チャンバ２０の内部を１０-5〜１０-7Torr
に排気する。次に、放電ガス導入管２５からアルゴン
（Ａｒ）ガスを５.７×１０-4Torrで供給すると共に、
マイクロ波発生手段２１から２.４５ＧＨｚ、１００Ｗ
のマイクロ波を供給する。
【００３８】これによって、プラズマ発生室２４内に、
アルゴン（Ａｒ）プラズマが発生し、このアルゴン（Ａ
ｒ）プラズマは基板２８表面に照射される。
アルゴン（Ａｒ）プラズマが発生し、このアルゴン（Ａ
ｒ）プラズマは基板２８表面に照射される。
【００３９】次に、高周波電源３１の周波数を１３.５
６ＭＨｚに設定した後、反応ガス導入管３０から硬質炭
素被膜の原料ガスであるＣＨ4ガスを１.３×１０-3Torr
で供給することによって、原料ガスであるＣＨ4ガスは
プラズマの作用により分解される。
６ＭＨｚに設定した後、反応ガス導入管３０から硬質炭
素被膜の原料ガスであるＣＨ4ガスを１.３×１０-3Torr
で供給することによって、原料ガスであるＣＨ4ガスは
プラズマの作用により分解される。
【００４０】而して、これによって生じた炭素が、反応
性の高いイオン、又は中性状態となって、基板２８の表
面へ放射される。
性の高いイオン、又は中性状態となって、基板２８の表
面へ放射される。
【００４１】これと共に、基板２８に印加される高周波
電圧の周波数を図３に示すように周期的に１３.５６Ｍ
Ｈｚと３０ＭＨｚとの間で繰り返し変化するよう、波形
制御手段３２がその制御を行う。
電圧の周波数を図３に示すように周期的に１３.５６Ｍ
Ｈｚと３０ＭＨｚとの間で繰り返し変化するよう、波形
制御手段３２がその制御を行う。
【００４２】最終的に、Ｓｉ基板２８上に約２０００Å
の硬質炭素被膜を形成した。
の硬質炭素被膜を形成した。
【００４３】しかるに、第２の発明の実施の形態の比較
例として、シリコンからなる基板２８に印加する高周波
電圧を、被膜の形成中に１３．５６ＭＨｚ（比較例
３）、３０ＭＨｚ（比較例４）として、膜厚約２０００
Åの硬質炭素被膜を形成した。而して、その被膜の内部
応力とビッカース硬度の関係を表２に示す。
例として、シリコンからなる基板２８に印加する高周波
電圧を、被膜の形成中に１３．５６ＭＨｚ（比較例
３）、３０ＭＨｚ（比較例４）として、膜厚約２０００
Åの硬質炭素被膜を形成した。而して、その被膜の内部
応力とビッカース硬度の関係を表２に示す。
【００４４】表２に示す比較例３、及び比較例４で形成
した被膜の内部応力はたわみ法で測定したものである。
した被膜の内部応力はたわみ法で測定したものである。
【００４５】
【表２】
【００４６】表２の結果を見ると、比較例４は、第２の
実施の形態に対し、内部応力は低下しているものの硬度
の低下も来している。一方、第２の実施の形態と比較例
３は硬度の点で一致しているが、内部応力の点では、第
２の実施の形態は比較例３に比べて、約１２％低下して
いることが分かる。
実施の形態に対し、内部応力は低下しているものの硬度
の低下も来している。一方、第２の実施の形態と比較例
３は硬度の点で一致しているが、内部応力の点では、第
２の実施の形態は比較例３に比べて、約１２％低下して
いることが分かる。
【００４７】このように、硬質被膜を基板上に形成する
際に、基板に印加する高周波電圧の周波数を周期的に変
化させることによって、被膜の硬度を低下させることな
く、被膜の内部応力を低減させることができる。
際に、基板に印加する高周波電圧の周波数を周期的に変
化させることによって、被膜の硬度を低下させることな
く、被膜の内部応力を低減させることができる。
【００４８】上述の第１の発明の実施の形態、及び第２
の発明の実施の形態において形成した被膜の概略断面図
を示すと図４のようになる。
の発明の実施の形態において形成した被膜の概略断面図
を示すと図４のようになる。
【００４９】図４は、基板上に直接被膜を形成する際に
は、まず予め設定された高周波電圧の波形の振幅、或る
いは周波数を小さく設定し、この次に高周波電圧の波形
の振幅、或るいは周波数を大きく設定することを連続的
に繰り返して被膜を形成している。
は、まず予め設定された高周波電圧の波形の振幅、或る
いは周波数を小さく設定し、この次に高周波電圧の波形
の振幅、或るいは周波数を大きく設定することを連続的
に繰り返して被膜を形成している。
【００５０】図４において示すように、基板に直接、被
膜を形成する際に予め設定された高周波電圧の波形の振
幅、或るいは周波数を小さくすることによって、膜厚の
増加に伴って、被膜の基板からの剥離、ないしは基板の
反りを防止することが可能となる。
膜を形成する際に予め設定された高周波電圧の波形の振
幅、或るいは周波数を小さくすることによって、膜厚の
増加に伴って、被膜の基板からの剥離、ないしは基板の
反りを防止することが可能となる。
【００５１】但し、高周波電圧の波形の振幅、或るいは
周波数を変更することによって、基板と被膜との界面以
外の界面は、必ずしも明確に形成されるものではない。
周波数を変更することによって、基板と被膜との界面以
外の界面は、必ずしも明確に形成されるものではない。
【００５２】尚、本発明に適用できる基板の種類として
は、シリコン基板、硝子基板があり、特に従来密着性が
問題となっていた、Ｎｉ基板、Ａｌ基板、ステンレス鋼
基板、セラミックス基板、或るいはＮｉ、Ａｌ、ステン
レス鋼等の合金からなる基板に対して有用である。
は、シリコン基板、硝子基板があり、特に従来密着性が
問題となっていた、Ｎｉ基板、Ａｌ基板、ステンレス鋼
基板、セラミックス基板、或るいはＮｉ、Ａｌ、ステン
レス鋼等の合金からなる基板に対して有用である。
【００５３】また、上述において、「基板」という用語
は、下地層が形成された基板をも含むものである。従っ
て、Ｎｉ等の金属基板等の上にシリコン層を形成したも
のも基板として含まれる。
は、下地層が形成された基板をも含むものである。従っ
て、Ｎｉ等の金属基板等の上にシリコン層を形成したも
のも基板として含まれる。
【００５４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、硬質炭
素被膜の内部応力を緩和する層、あるいは基板と被膜界
面に形成される中間層を形成しなくとも、本発明によ
り、被膜の内部応力を低減できると共に、被膜の膜厚の
増加に伴って被膜の基板からの剥離、ないしは基板の反
りを防止することができる。
素被膜の内部応力を緩和する層、あるいは基板と被膜界
面に形成される中間層を形成しなくとも、本発明によ
り、被膜の内部応力を低減できると共に、被膜の膜厚の
増加に伴って被膜の基板からの剥離、ないしは基板の反
りを防止することができる。
【図１】本発明に係るプラズマＣＶＤ（Chemical Vapou
r Deposition）装置の概略構成図である。
r Deposition）装置の概略構成図である。
【図２】高周波電圧の振幅を１.０ｓｅｃの周期で−１
０Ｖと−１００Ｖとの間で繰り返し変化させている状態
変化図である。
０Ｖと−１００Ｖとの間で繰り返し変化させている状態
変化図である。
【図３】高周波電圧の周波数を１.０ｓｅｃの周期で１
３.５６ＭＨｚと３０ＭＨｚとの間で繰り返し変化させ
ている状態変化図である。
３.５６ＭＨｚと３０ＭＨｚとの間で繰り返し変化させ
ている状態変化図である。
【図４】本発明で形成した硬質被膜の概略断面図であ
る。
る。
【図５】従来に係るプラズマＣＶＤ（Chemical Vapour
Deposition）装置の概略構成図である。
Deposition）装置の概略構成図である。
２０・・・真空チャンバ ２１・・・プラズマ発生室 ２２・・・導波管 ２３・・・導入窓 ２４・・・プラズマ室 ２５・・・放電ガス導入管 ２６・・・プラズマ磁界発生手段 ２７・・・反応室 ２８・・・基板 ２９・・・基板ホルダ ３０・・・反応ガス導入管 ３１・・・高周波電源手段 ３２・・・波形制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樽井 久樹 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 木山 精一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 被膜を形成する基板に高周波電圧を印加
し乍ら、出発ガスをプラズマ分解して、上記基板に堆積
させる被膜の形成方法において、 上記基板上への被膜の形成中に、上記高周波電圧の波形
を変化させることを特徴とする被膜の形成方法。 - 【請求項２】 上記高周波電圧の波形の振幅を変化させ
ることを特徴とする請求項１記載の被膜の形成方法。 - 【請求項３】 上記高周波電圧の波形の周波数を変化さ
せることを特徴とする請求項１記載の被膜の形成方法。 - 【請求項４】 上記高周波電圧を周期的に変化させるこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の被膜
の形成方法。 - 【請求項５】 上記基板に直接、上記被膜を形成する際
に設定された高周波電圧の波形の振幅、或るいは周波数
を該被膜以外の被膜を形成する際に設定された高周波電
圧の波形の振幅、或るいは周波数より小さくすることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の被膜の形
成方法。 - 【請求項６】 プラズマを発生するプラズマ発生室と、
基板上に被膜を形成するための反応室と、上記プラズマ
発生室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、
上記プラズマ発生室に磁界を印加するプラズマ磁界発生
手段と、上記反応室内の基板に高周波電圧を印加し乍
ら、上記高周波電圧の波形を制御する波形制御手段と、
を備えることを特徴とする被膜の形成装置。 - 【請求項７】 上記波形制御手段は、上記基板に直接、
上記被膜を形成する際に設定された高周波電圧の波形の
振幅、或るいは周波数を該被膜以外の被膜を形成する際
に設定された高周波電圧の波形の振幅、或るいは周波数
より小さくすることを特徴とする請求項６記載の被膜の
形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10788597A JPH1081974A (ja) | 1996-04-26 | 1997-04-24 | 被膜の形成方法、及び該被膜の形成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10784996 | 1996-04-26 | ||
| JP8-107849 | 1996-04-26 | ||
| JP10788597A JPH1081974A (ja) | 1996-04-26 | 1997-04-24 | 被膜の形成方法、及び該被膜の形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1081974A true JPH1081974A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=26447821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10788597A Pending JPH1081974A (ja) | 1996-04-26 | 1997-04-24 | 被膜の形成方法、及び該被膜の形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1081974A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014009131A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Chuo Univ | 湾曲結晶の製造方法および湾曲結晶 |
-
1997
- 1997-04-24 JP JP10788597A patent/JPH1081974A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014009131A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Chuo Univ | 湾曲結晶の製造方法および湾曲結晶 |
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