JPH1088357A - Plasma cvd process - Google Patents
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- JPH1088357A JPH1088357A JP24041096A JP24041096A JPH1088357A JP H1088357 A JPH1088357 A JP H1088357A JP 24041096 A JP24041096 A JP 24041096A JP 24041096 A JP24041096 A JP 24041096A JP H1088357 A JPH1088357 A JP H1088357A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や電子
デバイス等の保護膜を形成するプラズマCVD法に関
し、特に光記録媒体用の保護膜を製造するために利用で
きるプラズマCVD法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma CVD method for forming a protective film for a semiconductor element or an electronic device, and more particularly to a plasma CVD method which can be used for manufacturing a protective film for an optical recording medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】光記録媒体の普及を進める上で製造コス
トの削減は重要な課題である。光記録媒体の製造工程
は、基板成形、成膜、オーバーコ−ト、実装等からなる
が、このうち、特に成膜工程がコストウエイトが高い。
成膜工程とは、基板の上に、保護膜、記録膜、誘電体
膜、反射膜等を順次スパッタリングプロセスで成膜する
工程をいう。このうち膜厚が比較的厚く生産タクトの長
い保護膜の成膜の高速化が強く望まれている。2. Description of the Related Art Reduction of manufacturing costs is an important issue in promoting the spread of optical recording media. The manufacturing process of an optical recording medium includes substrate molding, film formation, overcoating, mounting, and the like. Among these, the film formation process is particularly costly.
The film forming step is a step of sequentially forming a protective film, a recording film, a dielectric film, a reflective film, and the like on a substrate by a sputtering process. Among them, it is strongly desired to increase the speed of forming a protective film having a relatively large thickness and a long production time.
【0003】この点に関し、近年、ECR(electron c
yclotron resonance)をはじめとしたプラズマCVDの
適用が盛んに検討されている。ECRプラズマCVD法
による成膜は例えば次のように行われる。図2はECR
プラズマCVD装置を示す図である。この装置の成膜室
内に原料ガスを導入する。一方、マイクロ波電力をプラ
ズマ発生室に導入するとともに電磁石の磁場強度を電子
のサイクロトロン共鳴が起こる磁力まで高め、プラズマ
を発生させる。発生したプラズマは成膜室内の前記原料
ガスと反応し、成膜室内に配置された基体上に堆積膜を
形成する。この方法によれば通常のスパッタリング法よ
りも高速に成膜することができ、緻密性に優れ、内部応
力の小さい膜が得られるという利点がある。In this regard, in recent years, ECR (electron c
The application of plasma CVD such as yclotron resonance) has been actively studied. The film formation by the ECR plasma CVD method is performed, for example, as follows. Figure 2 shows the ECR
It is a figure showing a plasma CVD device. A source gas is introduced into a film forming chamber of this apparatus. On the other hand, microwave power is introduced into the plasma generation chamber, and the magnetic field strength of the electromagnet is increased to a magnetic force at which electron cyclotron resonance occurs, thereby generating plasma. The generated plasma reacts with the source gas in the film formation chamber to form a deposited film on a substrate placed in the film formation chamber. According to this method, there is an advantage that a film can be formed at a higher speed than a normal sputtering method, and a film having excellent denseness and a small internal stress can be obtained.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが上記方法を用
いても、成膜速度の高速化には一定の限界があった。例
えば、上記方法を光磁気記録媒体の製造に適用したとこ
ろ、成膜速度の高速化のためにガス流量を増やすと、膜
の緻密性、熱的安定性が低下し、得られる光磁気媒体の
耐久性が低下することが確認された。However, even when the above method is used, there is a certain limit in increasing the film forming speed. For example, when the above method was applied to the manufacture of a magneto-optical recording medium, when the gas flow rate was increased to increase the deposition rate, the denseness and thermal stability of the film were reduced, and the resulting magneto-optical medium was It was confirmed that the durability was reduced.
【0005】上記方法において良好な膜質を維持しつつ
成膜速度を上げるためには、基板温度を上げて基板表
面反応を活性化させる、マイクロ波電力を上げてプラ
ズマの高密度化を図る、プラズマの有効成膜領域を広
げ、取り個数を増やして生産タクトを短縮する、等の手
法が考えられる。しかしながら、の基板温度を上げる
方法では、耐熱温度の高いガラス等は価格が高く、製造
コストの観点から折り合わない。また、のようにマイ
クロ波電力を上げることは実用上限界がある。過大な電
力をかけると誘電体部材が破壊するからである。例え
ば、高純度アルミナの誘電体部材の場合、冷却方式にも
よるが誘電体部材の単位面積当たり15W/cm2程
度、希ガス以外のガスに対するエネルギー密度として換
算しても約1800J/cm3程度までしか電力を投入
できない。さらにの方法については、ECRでは2.
45GHzのマイクロ波に対して875ガウスの強磁場
が必要なため、成膜領域の拡大には巨大な磁石を必要と
し、コストを考慮すると現実的ではない。また、磁力分
布の発生も問題となる。In the above method, in order to increase the deposition rate while maintaining good film quality, the substrate temperature is increased to activate the substrate surface reaction, the microwave power is increased to increase the density of the plasma, For example, the effective film formation area is increased, the number of pieces to be taken is increased, and the production tact is shortened. However, in the method of raising the substrate temperature, glass or the like having a high heat-resistant temperature is expensive and cannot be mixed from the viewpoint of manufacturing cost. There is a practical limit to increasing the microwave power as described above. This is because applying an excessive amount of electric power will destroy the dielectric member. For example, in the case of a high-purity alumina dielectric member, although it depends on the cooling method, about 15 W / cm 2 per unit area of the dielectric member, and about 1800 J / cm 3 in terms of energy density for a gas other than the rare gas. Power can only be turned on up to this point. For further methods, the ECR describes 2.
Since a strong magnetic field of 875 gauss is required for a microwave of 45 GHz, a huge magnet is required for enlarging the film formation area, which is not realistic in view of cost. In addition, generation of magnetic force distribution is also a problem.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、EC
RプラズマCVD法における上記課題を解決し、緻密性
が高く、熱的安定性が高い薄膜を高速に形成する方法を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an EC
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in the R plasma CVD method and to provide a method for forming a thin film having high density and high thermal stability at high speed.
【0007】[0007]
【開題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のプラズマCVD法は、希ガスの流量を希ガス以外の
ガスの流量で除した値が4以上7以下であり、マイクロ
波電力の値を前記希ガス以外のガスの流量で除して得ら
れるエネルギー密度の値が4500J/cm3以上12
000J/cm3以下であることを特徴とする。According to the plasma CVD method of the present invention for solving the above-mentioned problems, the value obtained by dividing the flow rate of the rare gas by the flow rate of the gas other than the rare gas is 4 or more and 7 or less. The value of the energy density obtained by dividing the value by the flow rate of the gas other than the rare gas is 4500 J / cm 3 or more.
000 J / cm 3 or less.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明のプラズマCVD法
の実施形態について図面を参照して説明する。図1はス
ロット付き環状導波管を用いたマイクロ波プラズマCV
D装置の断面図である。装置は、不図示の排気手段、圧
力計等を備えている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a microwave plasma CV using an annular waveguide with a slot.
It is sectional drawing of D apparatus. The apparatus includes an exhaust unit (not shown), a pressure gauge, and the like.
【0009】まず、成膜室1内の支持体4上に基体3を
配置する。基体の材料としては、ポリエチレン、ポリエ
ステル、ボリカーボネート、セルロースアセテート、ポ
リプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリスチレン、ポリアミドなどの有機樹脂が挙げられ
る。First, the substrate 3 is placed on the support 4 in the film forming chamber 1. As the material of the substrate, polyethylene, polyester, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride,
Organic resins such as polystyrene and polyamide are exemplified.
【0010】ついで排気手段(不図示)により成膜室内
を十分排気し、ガスを導入し排気側に設けられたコンダ
クタンスバルブ(不図示)により所望の圧力に調整す
る。本発明のプラズマCVD法でマイクロ波プラズマC
VD装置における成膜室1の圧力は0.1mtorr以上1
0mtorr以下とすることが好ましい。このような圧力範
囲とすることにより、放電が安定になり、また、プラズ
マ中でのラジカルやイオン種どうしの衝突頻度の増大に
よる基板に到達する粒子のエネルギーの低下を抑えるこ
とができ、均質な膜を得ることができる。なお、装置の
排気能力や放電の安定性等を勘案すれば、2mtorr以上
10mtorr以下がさらに好ましい。Next, the film formation chamber is sufficiently evacuated by exhaust means (not shown), gas is introduced, and the pressure is adjusted to a desired pressure by a conductance valve (not shown) provided on the exhaust side. Microwave plasma C by the plasma CVD method of the present invention
The pressure of the film forming chamber 1 in the VD apparatus is 0.1 mtorr or more and 1
It is preferably set to 0 mtorr or less. By setting the pressure in such a range, the discharge becomes stable, and a decrease in energy of particles reaching the substrate due to an increase in collision frequency between radicals and ion species in plasma can be suppressed. A membrane can be obtained. In consideration of the evacuation capacity of the apparatus, the stability of discharge, and the like, the pressure is more preferably 2 mtorr or more and 10 mtorr or less.
【0011】次に第1の原料ガス導入管6、第2の原料
ガス導入管7及び第3の原料ガス導入管8により堆積膜
形成用ガス及びプラズマ発生用希ガスを導入する。堆積
膜形成用ガスとしては、一般に公知のガスが使用でき
る。プラズマの作用で容易に分解され単独でも堆積し得
るガスは、成膜室へ導入することが望ましい。化学量論
比の組成が実現されやすく、また、プラズマ発生室内の
膜付着が防止されるためである。また、プラズマの作用
で分解されにくく単独では堆積し難いガスは、プラズマ
発生室内へ導入することが望ましい。Next, a gas for forming a deposited film and a rare gas for generating plasma are introduced through a first source gas introducing pipe 6, a second source gas introducing pipe 7, and a third source gas introducing pipe 8. As the gas for forming a deposited film, a generally known gas can be used. It is desirable that a gas which is easily decomposed by the action of plasma and can be deposited alone can be introduced into the film formation chamber. This is because a composition having a stoichiometric ratio is easily realized, and film deposition in the plasma generation chamber is prevented. Further, it is desirable to introduce a gas that is not easily decomposed by the action of the plasma and that is difficult to be deposited alone by itself into the plasma generation chamber.
【0012】原料ガス導入管からは、成膜しようとする
膜の種類に応じて選択されるガスが導入される。例え
ば、a-Si、poly-Si、SiC等のSi系半導体膜を
形成する場合は、第1の原料導入管6からは、Si
H4、Si2H6等の無機シラン類、テトラエチルシラン
(TES)、テトラメチルシラン(TMS)、ジメチル
シラン(DMS)等の有機シラン類、SiF4、Si2F
6、SiHF3、SiH2F2、SiCl4、Si2Cl6、
SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、SiCl2
F2等のハロシラン類等、常温常圧でガス状態にあるも
のまたは容易にガス化し得るものが用いられる。A gas selected according to the type of a film to be formed is introduced from a source gas introduction pipe. For example, when forming a Si-based semiconductor film such as a-Si, poly-Si, SiC, etc.
Inorganic silanes such as H 4 and Si 2 H 6 , organic silanes such as tetraethyl silane (TES), tetramethyl silane (TMS) and dimethyl silane (DMS); SiF 4 and Si 2 F
6 , SiHF 3 , SiH 2 F 2 , SiCl 4 , Si 2 Cl 6 ,
SiHCl 3 , SiH 2 Cl 2 , SiH 3 Cl, SiCl 2
Halosilanes such as F 2 and the like which are in a gaseous state at normal temperature and normal pressure or those which can be easily gasified are used.
【0013】また、Si3N4、SiO2等のSi化合物
系薄膜を形成する場合には、第1の原料ガス導入管6か
らは、SiH4、Si2H6、等の無機シラン類、テトラ
エトキシシラン(TEOS)、テトラメトキシシラン
(TMOS)、オクタメチルシクロテトラシラン(OM
CTS)等の有機シラン類、SiF4、Si2F6、Si
HF3、SiH2F2、SiCl4、Si2Cl6、SiHC
l3、SiH2Cl2、SiH3Cl、SiCl2F2等のハ
ロシラン類、H2S、SO2、SP4、SF6、Zn(CH
3)2、Zn(C2H5)2等、常温常圧でガス状態である
ものまたは容易にガス化し得るものが用いられる。ま
た、この場合、第2の原料ガス導入管7を介して導入す
る原料としては、H2、N2、NH3、N2H4、ヘキサメ
チルジシラザン(HMDS)、O2、O3、H2O、N
O、N2O、NO2等が用いられる。When a thin film of a Si compound such as Si 3 N 4 or SiO 2 is formed, inorganic silanes such as SiH 4 , Si 2 H 6 , etc. Tetraethoxysilane (TEOS), Tetramethoxysilane (TMOS), Octamethylcyclotetrasilane (OM
Organic silanes such as CTS), SiF 4 , Si 2 F 6 , Si
HF 3 , SiH 2 F 2 , SiCl 4 , Si 2 Cl 6 , SiHC
l 3, SiH 2 Cl 2, SiH 3 Cl, SiCl 2 F 2 halosilanes such as, H 2 S, SO 2, SP 4, SF 6, Zn (CH
3 ) 2 , Zn (C 2 H 5 ) 2, etc. which are in a gaseous state at normal temperature and normal pressure or which can be easily gasified are used. In this case, the raw materials introduced through the second raw material gas introduction pipe 7 include H 2 , N 2 , NH 3 , N 2 H 4 , hexamethyldisilazane (HMDS), O 2 , O 3 , H 2 O, N
O, N 2 O, NO 2 and the like are used.
【0014】プラズマ発生用ガスとして用いられる希ガ
スとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプト
ン、キセノン、ラドンが用いられる。好ましくはヘリウ
ム、ネオン、アルゴン、キセノンで、特にアルゴンが好
ましい。ここで、希ガスの流量を希ガス以外のガスの流
量で除した値を4以上7以下とする。この値が4未満で
は、得られる膜の緻密性、熱安定性が十分でなく、7を
超えると高エネルギー粒子の濃度が高くなりすぎて過剰
にガスの励起が進行することがある。希ガスの作用につ
いては不明な点が多いが、希ガスの増量には一種のプラ
ズマ冷却効果があると考えられる。これは、マイクロ波
電力のエネルギー密度を一定値以上に上げると、通常、
ポリカーボネート基板が溶ける等のトラブルが生じる
が、希ガス流量を増加することによりこのような問題を
避けることができるという事実に基づくものである。Helium, neon, argon, krypton, xenon, and radon are used as the rare gas used as the plasma generating gas. Preferred are helium, neon, argon and xenon, with argon being particularly preferred. Here, the value obtained by dividing the flow rate of the rare gas by the flow rate of the gas other than the rare gas is set to 4 or more and 7 or less. If this value is less than 4, the resulting film has insufficient denseness and thermal stability, and if it exceeds 7, the concentration of high-energy particles becomes too high and the gas may be excessively excited. Although there are many unclear points about the action of the rare gas, it is considered that increasing the rare gas has a kind of plasma cooling effect. This is because, when the energy density of microwave power is increased above a certain value,
Although problems such as melting of the polycarbonate substrate occur, such problems can be avoided by increasing the flow rate of the rare gas.
【0015】つぎにプラズマ発生室2にプラズマを発生
させるためのマイクロ波電力を導入する。マイクロ波電
源の周波数は500MHz〜50GHzが好ましい。導
波管は公知のものが用いられる。スロット付き導波管が
好ましく用いられるが、スロット付き環状導波管がより
好ましく用いられる。スロット付き導波管とは、マイク
ロ波をプラズマ室に漏洩させるためのスロット(穴溝)
を有するものである。スロットは偏波面に垂直方向に等
ピッチで並ぶ。ピッチを、導波管内でのマイクロ波の波
長の4分の1の整数倍とすることで、リング状に閉じた
形状(環状)で位相の打ち消し合いをなくすことが可能
である。スロット付き導波管とすることにより、多数の
スロットから分散してプラズマ発生室にマイクロ波を導
入できる。このため、ECRプラズマのように一箇所か
らマイクロ波を導入するものと比べ誘電体部材の単位面
積あたりのマイクロ波電力を低減できる。したがって、
エネルギー密度を飛躍的に上げることが可能となる。導
入するマイクロ波電力は、希ガス以外のガスに対するエ
ネルギー密度が4500J/cm3以上となるようにす
る。4500J/cm3未満であると得られる膜の緻密
性、熱的安定性が劣るからである。Next, microwave power for generating plasma is introduced into the plasma generation chamber 2. The frequency of the microwave power supply is preferably from 500 MHz to 50 GHz. Known waveguides are used. While slotted waveguides are preferably used, slotted annular waveguides are more preferably used. Slotted waveguides are slots (holes) for leaking microwaves into the plasma chamber.
It has. The slots are arranged at equal pitch in the direction perpendicular to the plane of polarization. By setting the pitch to an integral multiple of 波長 of the wavelength of the microwave in the waveguide, it is possible to eliminate the phase cancellation in a ring-shaped closed shape (annular shape). By using a slotted waveguide, microwaves can be introduced into the plasma generation chamber in a dispersed manner from many slots. For this reason, the microwave power per unit area of the dielectric member can be reduced as compared with the case where microwaves are introduced from one place like ECR plasma. Therefore,
It is possible to dramatically increase the energy density. The microwave power to be introduced is set so that the energy density of a gas other than the rare gas is 4500 J / cm 3 or more. This is because if it is less than 4500 J / cm 3 , the resulting film is inferior in denseness and thermal stability.
【0016】以上のようにして、マイクロ波によりプラ
ズマが発生し、成膜用ガスが反応し、基体上に10〜3
00nm程度の堆積膜が形成される。As described above, plasma is generated by the microwave, the gas for film formation reacts, and 10 to 3
A deposited film of about 00 nm is formed.
【0017】[0017]
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、本発明の適用範囲は、これら実施例にある光
記録媒体に限定されるものではない。 (実施例1)本発明のプラズマCVD法を用いた光磁気
ディスクの製造方法の例について図1を参照して説明す
る。本実施例は、窒化シリコンからなる保護膜の形成工
程に本発明のプラズマCVD法を適用したものである。
ここで、保護膜とは、カー回転角の増加により信号対雑
音比(CN比)の向上を図る役割、および、記録膜を保
護する役割を果たす膜のことをいう。The present invention will be described in detail with reference to the following examples. The scope of application of the present invention is not limited to the optical recording media described in these embodiments. (Embodiment 1) An example of a method for manufacturing a magneto-optical disk using the plasma CVD method of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the plasma CVD method of the present invention is applied to a process of forming a protective film made of silicon nitride.
Here, the protective film refers to a film that plays a role of improving the signal-to-noise ratio (CN ratio) by increasing the Kerr rotation angle and a role of protecting the recording film.
【0018】まず、基体として、直径86mm板厚1.
2mmのプリグルーブされたポリカーボネイト基板を用
意した。つぎに支持体4上に基体3を配置し、排気系
(不図示)により成膜室1内を排気し、10-6torrまで
減圧させた。次に第1の原料ガス導入管6からSiH4
を10sccmの流量で、第2の原料ガス導入管7からN2
を5sccmの流量でそれぞれ成膜室1内に導入し、第3の
原料ガス導入管8からArを105sccmの流量でプラズ
マ発生室内に導入し、排気管5側に設けられたコンダク
タンスバルブ(不図示)により8mtorrの圧力に保持し
た。更に2.45GHzのマイクロ波電源(不図示)よ
り発振した1125Wの電力をスロット付き導波管9と
誘電体部材10を介してプラズマ発生室に導入しプラズ
マを発生させた。これによりN2ガスがプラズマ発生室
内で励起分解されて活性種となり、基板3の方向に拡散
輸送され、SiH4ガスと反応し、基板上に窒化シリコ
ン膜からなる保護膜が形成された。膜厚は75nmとし
た。保護膜の成膜後、記録膜、誘電体膜、金属反射膜
を、通常の平行平板型マグネトロンスパッタリング装置
(不図示)を用いて成膜した。記録膜は磁性膜であり、
成膜にはTbFeCo3元系の遷移金属組成比の高いフ
ェリ磁性材からなるターゲットを使用した。膜厚は20
nmとした。誘電体膜は窒化シリコンからなる。シリコ
ンターゲットを用い、N2ガスを成膜空間に導入して反
応性スパッタリングにより成膜した。膜厚は30nmと
した。金属反射膜はアルミニウムからなり、膜厚は50
nmとした。First, a substrate having a diameter of 86 mm and a thickness of 1.
A 2 mm pregrooved polycarbonate substrate was prepared. Next, the substrate 3 was placed on the support 4 and the inside of the film forming chamber 1 was evacuated by an exhaust system (not shown) to reduce the pressure to 10 -6 torr. Next, SiH 4 is supplied from the first raw material gas introduction pipe 6.
At a flow rate of 10 sccm from the second source gas introduction pipe 7 to N 2.
Is introduced into the plasma generation chamber 1 at a flow rate of 5 sccm, Ar is introduced into the plasma generation chamber through the third source gas introduction pipe 8 at a flow rate of 105 sccm, and a conductance valve (not shown) provided on the exhaust pipe 5 side is provided. ) To maintain a pressure of 8 mtorr. Further, 1125 W power oscillated from a 2.45 GHz microwave power supply (not shown) was introduced into the plasma generation chamber via the slotted waveguide 9 and the dielectric member 10 to generate plasma. As a result, the N 2 gas was excited and decomposed in the plasma generation chamber to become active species, diffused and transported in the direction of the substrate 3, reacted with the SiH 4 gas, and a protective film made of a silicon nitride film was formed on the substrate. The film thickness was 75 nm. After the formation of the protective film, a recording film, a dielectric film, and a metal reflection film were formed using a general parallel plate type magnetron sputtering device (not shown). The recording film is a magnetic film,
For the film formation, a TbFeCo ternary target made of a ferrimagnetic material having a high transition metal composition ratio was used. The film thickness is 20
nm. The dielectric film is made of silicon nitride. Using a silicon target, N 2 gas was introduced into the film formation space to form a film by reactive sputtering. The film thickness was 30 nm. The metal reflective film is made of aluminum and has a thickness of 50
nm.
【0019】得られた光磁気ディスクの熱的安定性を評
価する目的で、同一トラックでの記録再生耐久試験を行
った。光磁気ディスクを3000rpmの回転数で回転
させ、半径24mmの位置に波長780nmの光ビーム
を照射し、記録磁界315Oeの条件下で2Tパターン
記録を105回繰り返した。再生パワーを1mW、消去
パワーを5mW、ボトムパワーを1mWとした。上記の
ようにして評価を行った結果を表1に示す。CN比の低
下は0.3dBであった。これは、スパッタリング法で
保護膜を成膜した場合と同等なレベルであり、本発明に
より得られる保護膜が十分な緻密性と熱的安定性を有す
ることが示された。すなわち、本発明のプラズマCVD
法を用いることにより、成膜の高速化を図りつつ良好な
膜性能を実現できることが示された。 (実施例2)本発明のプラズマCVD法を用いた光磁気
ディスクの製造方法の例を示す。本実施例は、炭化シリ
コンからなる保護膜の形成工程に本発明のプラズマCV
D法を適用したものである。第1の原料ガスとしてSi
H4を10sccmの流量で、第2の原料ガスとしてC2H2
を15sccmの流量で、第3の原料ガスとしてArを12
0sccmの流量で導入し、圧力10mtorr、マイクロ波電
力2.0kWとして、炭化シリコンからなる保護膜を成
膜した。その他の条件は実施例1と同様にして光磁気デ
ィスクを作製した。実施例1と同様に記録耐久試験を行
った結果を表1に示す。CN比の低下は0.4dBであ
り、本発明により得られる保護膜が十分な緻密性と熱的
安定性を有することが示された。 (実施例3)本発明のプラズマCVD法を用いた光磁気
ディスクの製造方法の例を示す。本実施例は、酸化シリ
コンからなる保護膜の形成工程に本発明のプラズマCV
D法を適用したものである。第1の原料ガスとしてSi
H4を10sccmの流量で、第2の原料ガスとしてO2を1
0sccmの流量で、第3の原料ガスとしてHeを100sc
cmの流量で導入し、圧力8mtorr、マイクロ波電力1.
5kWとして、酸化シリコンからなる保護膜を成膜し
た。その他の条件は実施例1と同様にして光磁気ディス
クを作製した。実施例1と同様に記録耐久試験を行った
結果を表1に示す。CN比の低下は0.5dBであり、
本発明により得られる保護膜が十分な緻密性と熱的安定
性を有することが示された。 (比較例1)光磁気ディスクの保護膜を従来のプラズマ
CVD法(マイクロ波電力が低い)により成膜したこと
以外は実施例1と同様にして光磁気ディスクを作製し
た。得られたディスクについて実施例1と同様に記録耐
久試験を行った。結果を表1に示す。試験前後における
CN比の変動が大きく、保護膜の緻密性、熱的安定性が
不十分であることが示された。 (比較例2)光磁気ディスクの保護膜を従来のプラズマ
CVD法(マイクロ波電力が低い)により成膜したこと
以外は実施例2と同様にして光磁気ディスクを作製し
た。得られたディスクについて実施例1と同様に記録耐
久試験を行った。結果を表1に示す。試験前後における
CN比の変動が大きく、保護膜の緻密性、熱的安定性が
不十分であることが示された。 (比較例3)光磁気ディスクの保護膜を従来のプラズマ
CVD法(マイクロ波電力が低い)により成膜したこと
以外は実施例3と同様にして光磁気ディスクを作製し
た。得られたディスクについて実施例1と同様に記録耐
久試験を行った。結果を表1に示す。試験前後における
CN比の変動が大きく、保護膜の緻密性、熱的安定性が
不十分であることが示された。 (比較例4、5)原料ガスの流量を変えたこと以外は実
施例1と同様にして、窒化シリコンからなる保護膜を形
成し光磁気ディスクを作製した。実施例1と同様に第1
の原料ガス導入口6からSiH4、第2の原料ガス導入
口7からN2、第3の原料ガス導入口8からArを導入
した。それぞれのガスの流量を表2に示す。得られたデ
ィスクについて実施例1と同様に記録耐久試験を行っ
た。結果を表1に示す。試験前後におけるCN比の変動
が大きく、保護膜の緻密性、熱的安定性が不十分である
ことが示された。 (比較例6、7)成膜室の圧力を変えたこと以外は実施
例1と同様にして、窒化シリコンからなる保護膜を形成
し光磁気ディスクを作製した。得られたディスクについ
て実施例1と同様に記録耐久試験を行った。結果を表1
に示す。実施例6では試験前後におけるCN比の変動が
大きく、実施例7では初期の段階ですでにCN比が悪
く、いずれも保護膜の緻密性、熱的安定性が不十分であ
ることが示された。For the purpose of evaluating the thermal stability of the obtained magneto-optical disk, a recording / reproduction durability test was performed on the same track. The magneto-optical disk was rotated at a rotation speed of 3000 rpm, a position having a radius of 24 mm was irradiated with a light beam having a wavelength of 780 nm, and 2T pattern recording was repeated 10 5 times under the condition of a recording magnetic field of 315 Oe. The reproducing power was 1 mW, the erasing power was 5 mW, and the bottom power was 1 mW. Table 1 shows the results of the evaluation performed as described above. The decrease in CN ratio was 0.3 dB. This is a level equivalent to that when a protective film is formed by a sputtering method, and it has been shown that the protective film obtained by the present invention has sufficient denseness and thermal stability. That is, the plasma CVD of the present invention
It has been shown that by using the method, good film performance can be realized while speeding up the film formation. (Example 2) An example of a method for manufacturing a magneto-optical disk using the plasma CVD method of the present invention will be described. In this embodiment, the plasma CV of the present invention is used in the process of forming the protective film made of silicon carbide.
The method D is applied. Si as the first source gas
H 4 was supplied at a flow rate of 10 sccm, and C 2 H 2 was used as the second source gas.
At a flow rate of 15 sccm and Ar as a third source gas at 12 sccm.
A protective film made of silicon carbide was formed at a flow rate of 0 sccm at a pressure of 10 mtorr and a microwave power of 2.0 kW. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magneto-optical disk. Table 1 shows the results of the recording durability test performed in the same manner as in Example 1. The decrease in the CN ratio was 0.4 dB, indicating that the protective film obtained by the present invention had sufficient denseness and thermal stability. (Embodiment 3) An example of a method of manufacturing a magneto-optical disk using the plasma CVD method of the present invention will be described. In this embodiment, the plasma CV of the present invention is used in the process of forming the protective film made of silicon oxide.
The method D is applied. Si as the first source gas
H 4 at a flow rate of 10 sccm and O 2 as 1
At a flow rate of 0 sccm, 100 sc of He is used as the third source gas.
cm flow, pressure 8 mtorr, microwave power 1.
At 5 kW, a protective film made of silicon oxide was formed. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magneto-optical disk. Table 1 shows the results of the recording durability test performed in the same manner as in Example 1. The decrease in CN ratio is 0.5 dB,
It was shown that the protective film obtained according to the present invention had sufficient compactness and thermal stability. Comparative Example 1 A magneto-optical disk was produced in the same manner as in Example 1 except that a protective film for the magneto-optical disk was formed by a conventional plasma CVD method (low microwave power). A recording durability test was performed on the obtained disk in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. The fluctuation of the CN ratio before and after the test was large, indicating that the denseness and thermal stability of the protective film were insufficient. Comparative Example 2 A magneto-optical disk was produced in the same manner as in Example 2, except that a protective film for the magneto-optical disk was formed by a conventional plasma CVD method (low microwave power). A recording durability test was performed on the obtained disk in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. The fluctuation of the CN ratio before and after the test was large, indicating that the denseness and thermal stability of the protective film were insufficient. Comparative Example 3 A magneto-optical disk was produced in the same manner as in Example 3, except that a protective film for the magneto-optical disk was formed by a conventional plasma CVD method (low microwave power). A recording durability test was performed on the obtained disk in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. The fluctuation of the CN ratio before and after the test was large, indicating that the denseness and thermal stability of the protective film were insufficient. (Comparative Examples 4 and 5) A protective film made of silicon nitride was formed and a magneto-optical disk was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the flow rate of the source gas was changed. As in the first embodiment, the first
SiH 4 , N 2 from the second source gas inlet 7, and Ar from the third source gas inlet 8 were introduced. Table 2 shows the flow rate of each gas. A recording durability test was performed on the obtained disk in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. The fluctuation of the CN ratio before and after the test was large, indicating that the denseness and thermal stability of the protective film were insufficient. (Comparative Examples 6 and 7) A protective film made of silicon nitride was formed in the same manner as in Example 1 except that the pressure in the film forming chamber was changed, and a magneto-optical disk was manufactured. A recording durability test was performed on the obtained disk in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results
Shown in In Example 6, the change in the CN ratio before and after the test was large, and in Example 7, the CN ratio was already poor at the initial stage, indicating that the denseness and thermal stability of the protective film were all insufficient. Was.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】[0021]
【表2】 [Table 2]
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明は、低温で高速成膜が可能である
というプラズマCVDの特徴を活かしつつ、良好な膜特
性を実現するものである。光記録媒体の製造に用いられ
た場合には、成膜の高速化による製造コストの削減を図
り、かつ、長期信頼性に優れた光記録媒体を提供するこ
とができる。According to the present invention, good film characteristics are realized while taking advantage of the feature of plasma CVD that high-speed film formation is possible at a low temperature. When used in the manufacture of an optical recording medium, it is possible to reduce the manufacturing cost by increasing the speed of film formation and to provide an optical recording medium having excellent long-term reliability.
【図1】本発明に使用されるスロット付き環状導波管を
用いたマイクロ波プラズマCVD装置の一例を示す模式
的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a microwave plasma CVD apparatus using a slotted annular waveguide used in the present invention.
【図2】従来例であるECRプラズマCVD装置の一例
を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a conventional ECR plasma CVD apparatus.
【符号の説明】 1 成膜室 2 プラズマ発生室 3 基体 4 支持体 5 排気管 6 第1の原料ガス導入管 7 第2の原料ガス導入管 8 第3の原料ガス導入管 9 マイクロ波導波管 l0 誘電体部材 11 電磁石[Description of Signs] 1 Film forming chamber 2 Plasma generating chamber 3 Base 4 Support 5 Exhaust pipe 6 First source gas inlet pipe 7 Second source gas inlet pipe 8 Third source gas inlet pipe 9 Microwave waveguide 10 Dielectric member 11 Electromagnet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // H01L 21/318 H01L 21/318 B ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // H01L 21/318 H01L 21/318 B
Claims (7)
連通する成膜室を排気手段により減圧し、希ガスおよび
希ガス以外のガスを該プラズマ発生室または該成膜室に
供給し、該プラズマ発生室にマイクロ波電力を供給し、
該成膜室に配置された基体に薄膜を堆積させるプラズマ
CVD法において、前記希ガスの流量を前記希ガス以外
のガスの流量で除した値が4以上7以下であり、前記マ
イクロ波電力の値を前記希ガス以外のガスの流量で除し
て得られるエネルギー密度の値が4500J/cm3以
上12000J/cm3以下であることを特徴とするプ
ラズマCVD法。An evacuation means for depressurizing a plasma generation chamber and a film formation chamber communicating with the plasma generation chamber, and supplying a rare gas and a gas other than a rare gas to the plasma generation chamber or the film formation chamber; Supply microwave power to the generation chamber,
In a plasma CVD method for depositing a thin film on a substrate disposed in the film forming chamber, a value obtained by dividing the flow rate of the rare gas by the flow rate of a gas other than the rare gas is 4 or more and 7 or less, and A plasma CVD method, wherein the value of the energy density obtained by dividing the value by the flow rate of a gas other than the rare gas is 4500 J / cm 3 or more and 12000 J / cm 3 or less.
10mtorr以下であることを特徴とする請求項1に記載
のプラズマCVD法。2. The plasma CVD method according to claim 1, wherein the pressure in the film forming chamber is 0.1 mtorr or more and 10 mtorr or less.
よって導入されることを特徴とする請求項1または2に
記載のプラズマCVD法。3. The plasma CVD method according to claim 1, wherein the microwave power is introduced by a slotted waveguide.
膜、酸化タンタル膜、酸化チタン膜、窒化チタン膜、酸
化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、または、弗化
マグネシウム膜である請求項1〜3のいずれかに記載の
プラズマCVD法。4. The method according to claim 1, wherein the thin film is a silicon nitride film, a silicon oxide film, a tantalum oxide film, a titanium oxide film, a titanium nitride film, an aluminum oxide film, an aluminum nitride film, or a magnesium fluoride film. The plasma CVD method according to any one of the above.
シリコン膜、炭化シリコン膜、または、ガリウムヒ素膜
である請求項1〜3のいずれかに記載のプラズマCVD
法。5. The plasma CVD according to claim 1, wherein the thin film is an amorphous silicon film, a polysilicon film, a silicon carbide film, or a gallium arsenide film.
Law.
ン、または、キセノンである請求項1〜5のいずれかに
記載のプラズマCVD法。6. The plasma CVD method according to claim 1, wherein the rare gas is helium, neon, argon, or xenon.
造方法において、請求項1〜6のいずれかに記載のプラ
ズマCVD法により保護膜を形成することを特徴とする
光記録媒体の製造方法。7. A method for manufacturing an optical recording medium having a protective film on a substrate, wherein the protective film is formed by the plasma CVD method according to claim 1. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24041096A JPH1088357A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Plasma cvd process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24041096A JPH1088357A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Plasma cvd process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1088357A true JPH1088357A (en) | 1998-04-07 |
Family
ID=17059061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP24041096A Pending JPH1088357A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Plasma cvd process |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH1088357A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004070842A1 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Tadahiro Ohmi | Method for manufacturing semiconductor device |
-
1996
- 1996-09-11 JP JP24041096A patent/JPH1088357A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004070842A1 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Tadahiro Ohmi | Method for manufacturing semiconductor device |
US7691725B2 (en) | 2003-02-05 | 2010-04-06 | Tadahiro Ohmi | Method for manufacturing semiconductor device |
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