TW201704527A - 電漿ｃｖｄ裝置及成膜方法 - Google Patents

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Abstract

提供可於立體形狀之基材的側面將膜均勻性佳地成膜的電漿CVD裝置。 本發明的一樣態是電漿CVD裝置，具備處理室(11)、供給高頻輸出的高頻電源(6)、配置於前述處理室內，電性連接於前述高頻電源，且在表面具有用以配置基材(12)的凸部(14a)的第1電極(14)、及將原料氣體導入至前述處理室內的氣體導入口(20)。

Description

電漿CVD裝置及成膜方法
本發明係關於電漿CVD(chemical vapor deposition)裝置及成膜方法。
圖12係模式揭示先前之電漿CVD裝置的剖面圖。
該電漿CVD裝置係具有處理室1，於該處理室1內配置有配置立體形狀之基材2的電極3。於該電極3，透過整合器(未圖示)連接50~500kHz的高頻電源(RF電源)4，電極3係具有作為RF電極的作用。該高頻電源4係透過整合器及電極3對基材2施加高頻者。亦即，該電漿CVD裝置係藉由高頻電源4，將50~500kHz的高頻電流，透過整合器供給至電極3，於立體形狀的基材2的上方及周圍使氣體的電漿發生。再者，處理室1連接於接地電位。
於電極3的周圍，配置有加熱器5。於處理室1，設置有導入原料氣體的氣體導入口10。於該氣體導入口10，連繫將原料氣體導入至處理室1內的氣體導入路 徑(未圖示)。氣體導入路徑具有氣體配管(未圖示)。又，於處理室1，連接有對其內部進行真空排氣的真空泵13(例如，參照專利文獻1)。
即使欲使用前述先前之電漿CVD裝置來將DLC(Diamond Like Carbon)膜均勻成膜於立體形狀的基材，也難以將DLC膜均勻成膜於基材的側面。
又，使用前述先前之電漿CVD裝置將高硬度的DLC膜成膜於基材的方法之一，有提升高頻電源4的輸出的方法。但是，提升高頻電源4的輸出的話，電力容易集中於電導不同的部分。結果，容易發生異常放電，因此，難以成膜高硬度的DLC膜。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-38217號公報
本發明之一樣態的課題，係提供可於立體形狀之基材的側面將膜均勻性佳地成膜的電漿CVD裝置或成膜方法。
又，本發明之一樣態的課題，係提供可一邊抑制異常放電一邊成膜高硬度的膜的電漿CVD裝置或成膜方法。
以下，針對本發明的各種樣態，進行說明。
[1]一種電漿CVD裝置，其特徵為具備：處理室；高頻電源，係供給高頻輸出；第1電極，係配置於前述處理室內，電性連接於前述高頻電源，且在表面具有用以配置基材的凸部；及氣體導入口，係將原料氣體導入至前述處理室內。
依據前述的電漿CVD裝置，利用於凸部上配置基材，藉由高頻電源將高頻輸出供給至第1電極，可產生原料氣體的電漿，將膜成膜於基材。
[2]於前述[1]中，具有：第2電極，係配置於前述處理室內，電性連接於前述高頻電源，且與前述第1電極對向；及控制部，係以將前述高頻輸出供給至前述第1電極及前述第2電極之方式進行控制。
依據前述的電漿CVD裝置，利用於凸部上配置基材，藉由高頻電源將高頻輸出供給至第1電極及第2電極，可在前述第1電極與前述第2電極之間產生原料氣體的電漿，將膜成膜於前述基材。
[3]於前述[2]中，前述第1電極及前述第2電極的各外徑為50mm以上1000mm以下；前述第1電極與前述第2電極之間的距離為10mm以 上500mm以下。
[4]於前述[1]乃至[3]之任一項中，前述高頻電源，係供給50~500kHz的高頻輸出的電源。
[5]於前述[1]乃至[4]之任一項中，前述凸部的外徑，係前述基材的外徑以下。
[6]於前述[1]乃至[5]之任一項中，前述原料氣體，係DLC膜、碳化矽膜及氧化矽膜之任一的成膜用氣體。
[7]於前述[6]中，前述DLC膜的成膜用氣體，係包含含有6個以上C原子的碳氫系化合物。
[8]於前述[6]中，前述碳化矽膜的成膜用氣體，係包含含有2個以上Si原子的矽化合物。
[9]於前述[7]中，前述DLC膜的成膜用氣體，係包含甲苯。
[10]於前述[8]中，前述碳化矽膜的成膜用氣體，係包含HMDS。
[11]於前述[1]乃至[10]之任一項中，具有：真空排氣機構，係對前述處理室內進行真空排氣。
依據前述電漿CVD裝置，利用藉由真空排氣機構對處理室內進行真空排氣，可將前述處理室內的壓力設為0.5Pa以上20Pa以下。
[12]於前述[11]中，前述真空排氣機構，係具有由旋轉泵、旋轉泵與機械升壓泵的組合、乾式泵、乾式泵與機械升壓泵的組合所成之群中所選擇之一。
[13]一種成膜方法，其特徵為：於處理室內配置在表面具有凸部的第1電極；於前述第1電極的前述凸部配置基材；一邊將原料氣體導入至前述處理室內，一邊對前述處理室內進行真空排氣；利用對前述第1電極供給高頻輸出，使前述原料氣體的電漿發生而將膜成膜於前述基材。
[14]於前述[13]中，於前述處理室內配置前述第1電極，並且配置與前述第1電極對向的第2電極；利用對前述第1電極及前述第2電極供給高頻輸出，在前述第1電極與前述第2電極之間使前述原料氣體的電漿發生而將膜成膜於前述基材。
[15]於前述[14]中，供給至前述第1電極及前述第2電極之高頻輸出的頻率，係50~500kHz。
[16]於前述[14]或[15]中，前述第1電極及前述第2電極的各外徑為50mm以上1000mm以下；前述第1電極與前述第2電極之間的距離為10mm以 上500mm以下。
[17]前述[13]乃至[16]之任一項中，前述凸部的外徑，係前述基材的外徑以下。
[18]前述[13]乃至[17]之任一項中，前述原料氣體，係DLC膜、碳化矽膜及氧化矽膜之任一的成膜用氣體。
[19]於前述[18]中，前述DLC膜的成膜用氣體，係包含含有6個以上C原子的碳氫系化合物。
[20]於前述[18]中，前述碳化矽膜的成膜用氣體，係包含含有2個以上Si原子的矽化合物。
[21]於前述[19]中，前述DLC膜的成膜用氣體，係包含甲苯。
[22]於前述[20]中，前述碳化矽膜的成膜用氣體，係包含HMDS。
[23]前述[13]乃至[22]之任一項中，利用對前述處理室內進行真空排氣，將前述處理室內的壓力設為0.5Pa以上20Pa以下。
依據本發明之一樣態，可提供可於立體形狀之基材的側面將膜均勻性佳地成膜的電漿CVD裝置或成膜方法。
又，依據本發明之一樣態，可提供可一邊抑制異常放電一邊成膜高硬度的膜的電漿CVD裝置或成膜方法。
1‧‧‧處理室
2‧‧‧基材
3‧‧‧電極
4‧‧‧高頻電源(RF電源)
5‧‧‧加熱器
6‧‧‧高頻電源(RF電源)
7‧‧‧整合器
10‧‧‧氣體導入口
11‧‧‧處理室
12‧‧‧基材
12a‧‧‧基材的側面
13‧‧‧真空泵
14‧‧‧第1電極
14a‧‧‧凸部
15‧‧‧第2電極
16‧‧‧真空泵
20‧‧‧氣體導入口
21‧‧‧第1電極的外徑
22‧‧‧第2電極的外徑
23‧‧‧第1電極與第2電極之間的距離
31‧‧‧電極
31a‧‧‧凸部
32‧‧‧電極之凸部的外徑
33‧‧‧基材的外徑
34‧‧‧凸部的上面之從基材露出的部分
[圖1]概略揭示關於本發明之一樣態的電漿CVD裝置的構造圖。
[圖2]揭示電極31之凸部31a的外徑32比基材12的外徑33還大之狀況的圖。
[圖3]概略揭示關於本發明之一樣態的電漿CVD裝置的構造圖。
[圖4]揭示實施例1及比較例1的膜厚測定結果之膜厚分布的圖。
[圖5]揭示實施例1及比較例1的膜厚測定結果之膜厚比率分布的圖。
[圖6]揭示實施例2及比較例2的膜厚測定結果之膜厚分布的圖。
[圖7]揭示實施例2及比較例2的膜厚測定結果之膜厚比率分布的圖。
[圖8]揭示實施例3及比較例3的膜厚測定結果之膜厚分布的圖。
[圖9]揭示實施例3及比較例3的膜厚測定結果之膜厚比率分布的圖。
[圖10]揭示實施例4及比較例4的膜厚測定結果之膜 厚分布的圖。
[圖11]揭示實施例4及比較例4的膜厚測定結果之膜厚比率分布的圖。
[圖12]模式揭示先前之電漿CVD裝置的剖面圖。
以下，針對本發明的實施形態及實施例，使用圖面來詳細說明。但是，本發明並不限定於以下的說明，只要是當業者即可容易理解不脫離本發明的趣旨及其範圍，可對其形態及詳細內容進行各種變更。所以，本發明並不是限定於以下所示實施形態的記載內容及實施例來進行解釋者。
[第1實施形態]
圖1係概略揭示關於本發明之一樣態的電漿CVD裝置的構造圖。該電漿CVD裝置係具有處理室11，於該處理室11內配置有第1電極14。第1電極14係具有凸部14a，第1電極14係所謂凸型電極。第1電極14的凸部14a係於其上面配置立體形狀的基材12。
再者，在本實施形態中，於第1電極14的凸部14a上配置立體形狀的基材12，但是作為將第1電極14設為保持基材12的基材保持部，該基材保持部具有凸部，於其凸部上保持立體形狀的基材的構造亦可，此時，基材保持部發揮第1電極的作用。
於第1電極14，透過整合器7電性連接高頻電源(RF電源)6，該高頻電源6的頻率，係在50kHz~27MHz的範圍內為佳，理想為50kHz~500kHz。亦即，高頻電源6係透過整合器7、第1電極14及其凸部14a，對立體形狀的基材12施加高頻輸出者。然後，該電漿CVD裝置係藉由高頻電源6，將50kHz~27MHz(理想為50~500kHz)的高頻電流，透過整合器7供給至第1電極14及其凸部14a，於基材12的周圍使原料氣體的電漿發生。再者，處理室11連接於接地電位。又，電漿CVD裝置具有控制高頻電源6的控制部(未圖示)，該控制部係以將來自高頻電源6的高頻輸出，供給至第1電極14之方式進行控制者。
再者，在本實施形態中，將高頻電源的頻率的理想範圍設為50~500kHz，但是，使用頻率400kHz以下的高頻電源更理想。在使用400kHz以下的高頻電源時，有可利用使用匹配變壓器(matching transformer)等之低價格的整合器來取得匹配的優點。又，高頻電源的頻率變得比50kHz還低的話，會發生基材產生感應加熱的問題。又，高頻電源的頻率設為500kHz以下的話，施加於基材的偏壓會變高，有絕緣體膜容易成膜的優點。又，第1電極14的外徑21係50mm以上1000mm以下為佳。
又，於第1電極14的周圍，配置加熱器(未圖示)亦可。藉由該加熱器，可對基材12進行加熱。
再者，在本實施形態中，使用立體形狀的基 材12，但是，使用立體形狀以外的基材亦可。
於處理室11，設置有導入原料氣體的氣體導入口20。於該氣體導入口20，連繫將原料氣體導入至處理室11內的氣體導入路徑(未圖示)。氣體導入路徑具有氣體配管(未圖示)。於該氣體配管，設置有計測氣體流量的流量計(未圖示)及控制氣體流量的氣體流量控制器(未圖示)。藉由流量計，適量的原料氣體(例如DLC膜、碳化矽膜及氧化矽膜之任一的成膜用氣體)從氣體導入口20供給至處理室11內。DLC膜的成膜用氣體，係包含含有6個以上C原子的碳氫系化合物為佳，例如包含甲苯為佳。又，碳化矽膜的成膜用氣體，係包含含有2個以上Si原子的矽化合物為佳，例如包含六甲基二矽氮烷或六甲基二硅氧烷(以下，將該等總稱為HMDS)為佳。
又，於處理室11，連接有作為對其內部進行真空排氣之真空排氣機構的真空泵16。該泵16不使用高價且維護煩雜之渦輪分子泵或擴散泵，以廉價且維護簡單的泵構成為佳。廉價且維護簡單的泵，係例如由旋轉泵、旋轉泵與機械升壓泵的組合、乾式泵、乾式泵與機械升壓泵的組合所成之群中所選擇之一的泵或組合。在此種簡單構造的泵中，僅可獲得0.5Pa程度的真空度，但是，在本發明的一樣態所致之方法中，即使在此種低真空，也可製造高品質的皮膜。
將頻率設為50~500kHz的高頻電源6係兼備直流電源與高頻電源的長處，有使用50~500kHz之工業 上也容易處理的頻率的優點，又，有即使在低真空中也具優良生產性的優點。又，50~500kHz的高頻電源之狀況中，有提升基材之偏壓效果的優點，藉此，有可實現製程的低真空化及高速化的優點。該優點是聯繫低成本化者。
接著，針對使用圖1的電漿CVD裝置，將膜成膜於立體形狀之基材12的方法進行說明。
於第1電極14的凸部14a上配置立體形狀的基材12，一邊從氣體導入口20將原料氣體導入至處理室11內，一邊藉由真空泵16對處理室11內進行真空排氣。根據原料氣體的導入與排氣的均衡，將處理室11內設為所定壓力(0.5Pa以上20Pa以下)。再者，在本實施形態中，對處理室11內進行減壓而對膜進行成膜，但是，並不限定於此，也可將處理室11內的壓力設為常壓而對膜進行成膜。
接下來，從高頻電源6透過整合器7對第1電極14及其凸部14a供給頻率50kHz~27MHz(理想為50kHz~500kHz，例如380kHz)的高頻輸出。藉此，於凸部14a上的基材12的周圍使原料氣體的電漿發生，將膜成膜於基材12。
利用將從氣體導入口20導入的原料氣體作為DLC膜的成膜用氣體，於處理室11內使DLC膜的成膜用氣體的電漿發生，可將DLC膜成膜於基材12。DLC膜的成膜用氣體，係包含含有6個以上C原子的碳氫系化合物為佳，包含甲苯為佳。
又，利用將從氣體導入口20導入的原料氣體作為碳化矽膜的成膜用氣體，於處理室11內使碳化矽膜的成膜用氣體的電漿發生，可將碳化矽膜成膜於基材12。碳化矽膜的成膜用氣體，係包含含有2個以上Si原子的矽化合物為佳，包含HMDS為佳。
又，利用將從氣體導入口20導入的原料氣體作為氧化矽膜的成膜用氣體，於處理室11內使氧化矽膜的成膜用氣體的電漿發生，可將氧化矽膜成膜於基材12。
依據前述實施形態，於第1電極14設置凸部14a，於其凸部14a上配置立體形狀的基材12，藉由高頻電源6將高頻輸出供給至第1電極14及其凸部14a。因此，可均勻性佳地將膜成膜於立體形狀的基材12的側面。亦即，於圖12所示之不具有凸部的電極3上配置立體形狀的基材的話，無法均勻性佳地將膜成膜於該基材的側面，相對於此，於圖1所示之第1電極14的凸部14a上配置基材12的話，可均勻性佳地將膜成膜於該基材12的側面。
又，凸部14a的外徑為基材12的外徑以下為佳。藉此，可均勻性佳地將膜成膜於立體形狀的基材12的側面。其理由可推測是因如圖2所示，電極31的凸部31a的外徑32比基材12的外徑33還大的話，於凸部31a的上面會產生從基材12露出的部分34，無法均勻性佳地將膜成膜於接近該部分34之基材12的側面12a。但是， 如圖1所示，凸部14a的上面沒有從基材12露出的部分的話，可減少無法均勻性佳地將膜成膜於基材12的側面的原因之一。
[第2實施形態]
圖3係概略揭示關於本發明之一樣態的電漿CVD裝置的構造圖，對於與圖1相同部分附加相同符號，僅針對不同部分來進行說明。
於圖3的電漿CVD裝置的處理室11內，配置有第2電極15，第2電極15係以與第1電極14對向之方式配置。配置於第1電極14的凸部14a上之立體形狀的基材12，係位於與第2電極15對向的位置。
於第1電極14及第2電極15，分別透過整合器7電性連接於50~500kHz的高頻電源(RF電源)6。亦即，高頻電源6係透過整合器7，電性連接於第1電極14及第2電極15的雙方。該電漿CVD裝置係藉由高頻電源6，將50~500kHz的高頻電流，透過整合器7供給至第1及第2電極14、15，在第1電極14與第2電極15之間(亦即，基材12的上方)使原料氣體的電漿發生。再者，處理室11連接於接地電位。又，電漿CVD裝置具有控制高頻電源6的控制部(未圖示)，該控制部係以將來自高頻電源6的高頻輸出，供給至第1及第2電極14、15之方式進行控制者。
第1電極14的外徑21及第2電極15的外徑 22分別為50mm以上1000mm以下。又，第1電極14與第2電極15之間的距離23為10mm以上500mm以下為佳。此種外徑21、22及距離23係適宜一邊抑制異常放電一邊對高硬度的膜進行成膜。
接著，針對使用圖3的電漿CVD裝置，將膜成膜於基材12的方法進行說明。
於第1電極14的凸部14a上配置基材12，一邊從氣體導入口20將原料氣體導入至處理室11內，一邊藉由真空泵16對處理室11內進行真空排氣。根據原料氣體的導入與排氣的均衡，將處理室11內設為所定壓力(0.5Pa以上20Pa以下)。再者，在本實施形態中，對處理室11內進行減壓而對膜進行成膜，但是，並不限定於此，也可將處理室11內的壓力設為常壓而對膜進行成膜。
接下來，從高頻電源6透過整合器7對第1電極14及第2電極15供給頻率50~500kHz(例如380kHz)的高頻輸出。藉此，在第1電極14與第2電極15之間使原料氣體的電漿發生，將膜成膜於基材12。
利用將從氣體導入口20導入的原料氣體作為DLC膜的成膜用氣體，於處理室11內使DLC膜的成膜用氣體的電漿發生，可將DLC膜成膜於基材12。DLC膜的成膜用氣體，係包含含有6個以上C原子的碳氫系化合物為佳，包含甲苯為佳。
又，利用將從氣體導入口20導入的原料氣體 作為碳化矽膜的成膜用氣體，於處理室11內使碳化矽膜的成膜用氣體的電漿發生，可將碳化矽膜成膜於基材12。碳化矽膜的成膜用氣體，係包含含有2個以上Si原子的矽化合物為佳，包含HMDS為佳。
又，利用將從氣體導入口20導入的原料氣體作為氧化矽膜的成膜用氣體，於處理室11內使氧化矽膜的成膜用氣體的電漿發生，可將氧化矽膜成膜於基材12。
即使於本實施形態中也可獲得與第1實施形態相同的效果。亦即，於第1電極14設置凸部14a，於其凸部14a上配置立體形狀的基材12，故可均勻性佳地將膜成膜於基材12的側面。
又，依據本實施形態，藉由高頻電源6將50~500kHz之頻率的高頻輸出，供給至第1電極14及第2電極15的雙方，故即使基材12為立體形狀，也可一邊抑制異常放電一邊將高硬度的膜進行成膜。又，利用將高頻輸出供給至第1電極14及第2電極15的雙方，可將高硬度的膜進行成膜的理由，係可推測為從對向之第1電極14及第2電極15放出的γ電子(二次電子)，在第1電極14與第2電極15之間進行往返運動，藉此，原料氣體的電離效果會飛躍性地提升。
又，在本實施形態中，將第1電極14及第2電極15的各外徑21、22設為50mm以上1000mm以下，將第1電極14與第2電極15之間的距離23設為10mm 以上500mm以下，對此種第1電極14及第2電極15雙方供給50~500kHz之頻率的高頻輸出。因此，可一邊抑制處理室11內的異常放電一邊將高硬度的膜成膜於基材12。
再者，也可適宜組合第1實施形態與第2實施形態來實施。
[實施例1]
在本實施例中，使用圖1所示之電漿CVD裝置，根據以下的成膜條件，將DLC膜成膜於立體形狀的基材，測定被成膜於該基材的側面之DLC膜的膜厚分布。並於表1、表2、圖4及圖5揭示其測定結果。
(實施例1之DLC膜的成膜條件)
基材：於20×20×20mm的Al材的側面，貼附20×20mm的矽膜者
成膜裝置：圖1所示之電漿CVD裝置
凸部14a的高度：20mm
原料氣體(起始原料)：甲苯
氣體流量：30sccm
氣壓：0.35Pa
高頻電源的頻率：13.56MHz
高頻電源的輸出：300W
成膜時間：10min
在比較例1中，使用圖12所示之電漿CVD裝置，根據以下的成膜條件，將DLC膜成膜於立體形狀的基材，測定被成膜於該基材的側面之DLC膜的膜厚分布。並於表1、表2、圖4及圖5揭示其測定結果。
(比較例1之DLC膜的成膜條件)
基材：於20×20×20mm的Al材的側面，貼附20×20mm的矽膜者
成膜裝置：圖12所示之電漿CVD裝置
凸部的高度：0mm
原料氣體(起始原料)：甲苯
氣體流量：30sccm
氣壓：0.35Pa
高頻電源的頻率：13.56MHz
高頻電源的輸出：300W
成膜時間：10min
於表1、2及圖4及圖5中，「凸部的高度」為「0mm」的結果表示比較例1的結果，「凸部的高度」為「20mm」的結果表示實施例1的結果，「自電極起的距離」或「自電極起的高度」表示自基材的側面之基材的底面起的距離。
依據表1、2及圖4及圖5，可確認相較於比較例1，實施例1中DLC膜可均勻性佳地成膜於基材的側面。
[實施例2]
在本實施例中，使用圖1所示之電漿CVD裝置，根據以下的成膜條件，將碳化矽膜成膜於立體形狀的基材，測定被成膜於該基材的側面之碳化矽膜的膜厚分布。並於表3、表4、圖6及圖7揭示其測定結果。
(實施例2之碳化矽膜的成膜條件)
基材：於20×20×20mm的Al材的側面，貼附20×20mm的矽膜者
成膜裝置：圖1所示之電漿CVD裝置
凸部14a的高度：20mm
原料氣體(起始原料)：六甲基二矽氮烷
氣體流量：20sccm
氣壓：0.35Pa
高頻電源的頻率：13.56MHz
高頻電源的輸出：300W
成膜時間：10min
在比較例2中，使用圖12所示之電漿CVD裝置，根據以下的成膜條件，將碳化矽膜成膜於立體形狀的基材，測定被成膜於該基材的側面之碳化矽膜的膜厚分布。並於表3、表4、圖6及圖7揭示其測定結果。
(比較例2之碳化矽膜的成膜條件)
基材：於20×20×20mm的Al材的側面，貼附20×20mm的矽膜者
成膜裝置：圖12所示之電漿CVD裝置
凸部的高度：0mm
原料氣體(起始原料)：六甲基二矽氮烷
氣體流量：20sccm
氣壓：0.35Pa
高頻電源的頻率：13.56MHz
高頻電源的輸出：300W
成膜時間：10min
依據表3、4及圖6及圖7，可確認相較於比較例2，實施例2中碳化矽膜可均勻性佳地成膜於基材的側面。
[實施例3]
在本實施例中，使用圖3所示之電漿CVD裝置，根據以下的成膜條件，將DLC膜成膜於立體形狀的基材，測定被成膜於該基材的側面之DLC膜的膜厚分布。並於表5、表6、圖8及圖9揭示其測定結果。
(實施例3之DLC膜的成膜條件)
基材：於20×20×20mm的Al材的側面，貼附20×20mm的矽膜者
成膜裝置：圖3所示之電漿CVD裝置
圖3之第1電極與第2電極之間的距離23：150mm
凸部14a的高度：75mm
原料氣體(起始原料)：甲苯
氣體流量：20sccm
氣壓：1.7Pa
高頻電源的頻率：380kHz
高頻電源的輸出：200W
成膜時間：10min
在比較例3中，使用從圖3所示之電漿CVD裝置的第1電極14去除凸部14a的裝置，根據以下的成膜條件，將DLC膜成膜於立體形狀的基材，測定被成膜於該基材的側面之DLC膜的膜厚分布。並於表5、表6、圖8及圖9揭示其測定結果。在比較例3中所用的電漿CVD裝置，係除了去除前述凸部14a之處以外，與圖3所 示之電漿CVD裝置相同的裝置。
(比較例3之DLC膜的成膜條件)
基材：於20×20×20mm的Al材的側面，貼附20×20mm的矽膜者
成膜裝置：前述的電漿CVD裝置
第1電極與第2電極之間的距離：150mm
凸部的高度：0mm
原料氣體(起始原料)：甲苯
氣體流量：20sccm
氣壓：1.7Pa
高頻電源的頻率：380kHz
高頻電源的輸出：200W
成膜時間：10min
依據表5、表6、圖8及圖9，可確認相較於比較例3，實施例3中DLC膜可均勻性佳地成膜於基材的側面。
[實施例4]
在本實施例中，使用圖3所示之電漿CVD裝置，根據以下的成膜條件，將碳化矽膜成膜於立體形狀的基材，測定被成膜於該基材的側面之碳化矽膜的膜厚分布。並於表7、表8、圖10及圖11揭示其測定結果。
(實施例4之碳化矽膜的成膜條件)
基材：於20×20×20mm的Al材的側面，貼附20×20mm的矽膜者
成膜裝置：圖3所示之電漿CVD裝置
圖3之第1電極與第2電極之間的距離23：150mm
凸部14a的高度：75mm
原料氣體(起始原料)：六甲基二矽氮烷
氣體流量：20sccm
氣壓：1.5Pa
高頻電源的頻率：380kHz
高頻電源的輸出：200W
成膜時間：10min
在比較例4中，使用比較例3中所用之電漿CVD裝置，根據以下的成膜條件，將碳化矽膜成膜於立體形狀的基材，測定被成膜於該基材的側面之碳化矽膜的膜厚分布。並於表7、表8、圖10及圖11揭示其測定結果。
(比較例2之碳化矽膜的成膜條件)
基材：於20×20×20mm的Al材的側面，貼附20×20mm的矽膜者
成膜裝置：前述的電漿CVD裝置
第1電極與第2電極之間的距離：150mm
凸部14a的高度：0mm
原料氣體(起始原料)：六甲基二矽氮烷
氣體流量：20sccm
氣壓：1.5Pa
高頻電源的頻率：380kHz
高頻電源的輸出：200W
成膜時間：10min
依據表7、表8、圖10及圖11，可確認相較於比較例4，實施例4中碳化矽膜可均勻性佳地成膜於基材的側面。
6‧‧‧高頻電源(RF電源)
7‧‧‧整合器
11‧‧‧處理室
12‧‧‧基材
14‧‧‧第1電極
14a‧‧‧凸部
16‧‧‧真空泵
20‧‧‧氣體導入口
21‧‧‧第1電極的外徑

Claims (23)

  1. 一種電漿CVD裝置，其特徵為具備：處理室；高頻電源，係供給高頻輸出；第1電極，係配置於前述處理室內，電性連接於前述高頻電源，且在表面具有用以配置基材的凸部；及氣體導入口，係將原料氣體導入至前述處理室內。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之電漿CVD裝置，其中，具有：第2電極，係配置於前述處理室內，電性連接於前述高頻電源，且與前述第1電極對向；及控制部，係以將前述高頻輸出供給至前述第1電極及前述第2電極之方式進行控制。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之電漿CVD裝置，其中，前述第1電極及前述第2電極的各外徑為50mm以上1000mm以下；前述第1電極與前述第2電極之間的距離為10mm以上500mm以下。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所記載之電漿CVD裝置，其中，前述高頻電源，係供給50~500kHz的高頻輸出的電源。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所記載之 電漿CVD裝置，其中，前述凸部的外徑，係前述基材的外徑以下。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所記載之電漿CVD裝置，其中，前述原料氣體，係DLC膜、碳化矽膜及氧化矽膜之任一的成膜用氣體。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之電漿CVD裝置，其中，前述DLC膜的成膜用氣體，係包含含有6個以上C原子的碳氫系化合物。
  8. 如申請專利範圍第6項所記載之電漿CVD裝置，其中，前述碳化矽膜的成膜用氣體，係包含含有2個以上Si原子的矽化合物。
  9. 如申請專利範圍第7項所記載之電漿CVD裝置，其中，前述DLC膜的成膜用氣體，係包含甲苯。
  10. 如申請專利範圍第8項所記載之電漿CVD裝置，其中，前述碳化矽膜的成膜用氣體，係包含HMDS。
  11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所記載之電漿CVD裝置，其中，具有：真空排氣機構，係對前述處理室內進行真空排氣。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之電漿CVD裝 置，其中，前述真空排氣機構，係具有由旋轉泵、旋轉泵與機械升壓泵的組合、乾式泵、乾式泵與機械升壓泵的組合所成之群中所選擇之一。
  13. 一種成膜方法，其特徵為：於處理室內配置在表面具有凸部的第1電極；於前述第1電極的前述凸部配置基材；一邊將原料氣體導入至前述處理室內，一邊對前述處理室內進行真空排氣；利用對前述第1電極供給高頻輸出，使前述原料氣體的電漿發生而將膜成膜於前述基材。
  14. 如申請專利範圍第13項所記載之成膜方法，其中，於前述處理室內配置前述第1電極，並且配置與前述第1電極對向的第2電極；利用對前述第1電極及前述第2電極供給高頻輸出，在前述第1電極與前述第2電極之間使前述原料氣體的電漿發生而將膜成膜於前述基材。
  15. 如申請專利範圍第14項所記載之成膜方法，其中，供給至前述第1電極及前述第2電極之高頻輸出的頻率，係50~500kHz。
  16. 如申請專利範圍第14項或第15項所記載之成膜方法，其中， 前述第1電極及前述第2電極的各外徑為50mm以上1000mm以下；前述第1電極與前述第2電極之間的距離為10mm以上500mm以下。
  17. 如申請專利範圍第13項至第16項中任一項所記載之成膜方法，其中，前述凸部的外徑，係前述基材的外徑以下。
  18. 如申請專利範圍第13項至第17項中任一項所記載之成膜方法，其中，前述原料氣體，係DLC膜、碳化矽膜及氧化矽膜之任一的成膜用氣體。
  19. 如申請專利範圍第18項所記載之成膜方法，其中，前述DLC膜的成膜用氣體，係包含含有6個以上C原子的碳氫系化合物。
  20. 如申請專利範圍第18項所記載之成膜方法，其中，前述碳化矽膜的成膜用氣體，係包含含有2個以上Si原子的矽化合物。
  21. 如申請專利範圍第19項所記載之成膜方法，其中，前述DLC膜的成膜用氣體，係包含甲苯。
  22. 如申請專利範圍第20項所記載之成膜方法，其中， 前述碳化矽膜的成膜用氣體，係包含HMDS。
  23. 如申請專利範圍第13項至第22項中任一項所記載之成膜方法，其中，利用對前述處理室內進行真空排氣，將前述處理室內的壓力設為0.5Pa以上20Pa以下。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111593321A (zh) * 2018-01-23 2020-08-28 温州职业技术学院 孪生负载中频交流pecvd沉积dlc涂层的方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63243278A (ja) * 1987-03-31 1988-10-11 Toray Ind Inc 薄膜の製造方法
JP2610469B2 (ja) * 1988-02-26 1997-05-14 株式会社 半導体エネルギー研究所 炭素または炭素を主成分とする被膜を形成する方法
JP3495488B2 (ja) * 1995-01-27 2004-02-09 株式会社ボッシュオートモーティブシステム プラズマｃｖｄ装置
CN1138635A (zh) * 1995-06-16 1996-12-25 南京大学 一种低温镀复金刚石薄膜的方法及设备
JPH1112735A (ja) * 1997-06-25 1999-01-19 Sekisui Chem Co Ltd ダイヤモンド状炭素薄膜の製造方法
JP4602532B2 (ja) * 2000-11-10 2010-12-22 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP2003104352A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Toppan Printing Co Ltd バリア性プラスチック容器
JP4524447B2 (ja) * 2004-11-19 2010-08-18 住友大阪セメント株式会社 炭化珪素薄膜の成膜方法
JP4840655B2 (ja) * 2006-08-08 2011-12-21 地方独立行政法人山口県産業技術センター プラズマ処理装置及び基材の表面処理方法
JP2008198739A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Tokyo Electron Ltd 載置台構造、これを用いた処理装置及びこの装置の使用方法
JP4755262B2 (ja) * 2009-01-28 2011-08-24 株式会社神戸製鋼所 ダイヤモンドライクカーボン膜の製造方法
AT513190B9 (de) * 2012-08-08 2014-05-15 Berndorf Hueck Band Und Pressblechtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Plasmabeschichtung eines Substrats, insbesondere eines Pressblechs

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