Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ формирования тонкой пленки в атмосфере с давлением по меньшей мере 900 ГПа, в котором подают реакционный газ и подают электрическое питание на цилиндрический вращающийся электрод, центральная ось вращения которого параллельна подложке, для генерирования плазмы в промежутке между этим вращающимся электродом и подложкой, причем плазма химически активирует подаваемый реакционный газ с образованием тонкой пленки на подложке, при этом зазор между вращающимся электродом и подложкой составляет от 2 до 7 мм, а на вращающийся электрод подают высокочастотное электрическое питание с частотой от 100 кГц до 1 МГц.

2. Способ формирования тонкой пленки по п.1, в котором в качестве тонкой пленки формируют металлоксидную пленку.

3. Способ формирования тонкой пленки по п.2, в котором металлоксидная пленка представляет собой пленку по меньшей мере одного оксида, выбранного из группы, состоящей из SiO2, TiO2, ZnO и SnO2.

4. Способ формирования тонкой пленки по любому из пп.1-3, в котором частота высокочастотного электрического питания составляет от 300 до 800 кГц.

5. Способ формирования тонкой пленки по любому из пп.1-4, в котором максимальное давление атмосферы составляет 1100 ГПа.

6. Способ формирования тонкой пленки по любому из пп.1-5, в котором зазор между вращающимся электродом и подложкой составляет от 3 до 5 мм.

7. Способ формирования тонкой пленки по любому из пп.1-6, в котором тонкую пленку формируют на подложке, в то время как подложку транспортируют относительно вращающегося электрода в направлении, перпендикулярном центральной оси вращения.

Текст

Смотреть все

013222 Область техники Настоящее изобретение относится к способу формирования тонкой пленки, который включает в себя формирование тонкой пленки на подложке с использованием генерируемой плазмы и реакционного газа, подаваемого к такой зоне генерирования плазмы. Уровень техники До сих пор в качестве устройства для формирования тонкой пленки на подложке было известно устройство плазменного химического осаждения из паровой фазы (CVD), в котором плазма генерируется в атмосфере при давлении, относительно близком к атмосферному, и при использовании такой плазмы реакционный газ активируется в реакторе для образования тонкой пленки с осаждением на подложке. Для такого плазменного CVD предпочтительно используется устройство с параллельными плоскими пластинами, которое рассчитано на подачу высокочастотного электрического питания между парой параллельных электродных пластин для генерирования плазмы между этими электродными пластинами. В то же время в следующем патентном документе 1 раскрыты устройство и способ, в которых высокочастотное электрическое питание или электрическое питание постоянного тока подводится к вращающемуся электроду в форме барабана для генерирования плазмы, и с использованием сгенерированной плазмы подводимый реакционный газ активируется с образованием тонкой пленки на подложке. Тем самым возможно формирование равномерной тонкой пленки с высокой скоростью на большой площади и решение такой обычной проблемы, как трудность формирования однородной тонкой пленки в процессе образования тонкой пленки на большой площади поверхности в обычном устройстве с параллельными плоскими пластинами. Патентный документ 1: Японский патент 3295310 Раскрытие изобретения Проблемы, решаемые изобретением. В устройстве из патентного документа 1 плазма генерируется на участке, где промежуток между вращающимся электродом и подложкой становится узким (расстояние в промежутке, который становится самым узким, составляет самое большее 1 мм), и сгенерированная плазма используется для активирования реакционного газа с образованием тонкой пленки, и, соответственно, зона, где должна формироваться тонкая пленка, ограничена областью, примыкающей к тому участку, где промежуток между вращающимся электродом и подложкой становится самым узким. Поэтому требуется формировать тонкую пленку, в то же время перемещая или транспортируя подложку относительно вращающегося электрода. Такое перемещение или транспортирование подложки регулируют с помощью приводного средства, такого как двигатель, но промежуток между вращающимся электродом и подложкой изменяется вследствие слабой вибрации во время перемещения или транспортирования и поэтому имеется такая проблема,что вследствие такого изменения становится затруднительным формировать однородную тонкую пленку. Кроме того, в случае, когда вышеупомянутый промежуток сделан узким для того, чтобы эффективно генерировать плазму, будет возникать проблема того, что появляется вероятность контакта вращающегося электрода с подложкой даже при слабом изменении, например при вибрации. С другой стороны, если пытаются избежать вышеупомянутых проблем или недостатков путем увеличения промежутка между вращающимся электродом и подложкой, то в большом количестве будут образовываться мелкие частицы в результате реакции реакционного газа, активированного плазмой, и они будут осаждаться на формируемой на подложке тонкой пленке, тем самым приводя к такой проблеме, что становится затруднительным образовать гладкую равномерную тонкую пленку с малыми неоднородностями. Фактически, при применении способа формирования тонкой пленки, раскрытого в патентном документе 1, такая проблема становится актуальной даже в том случае, если промежуток между вращающимся электродом и подложкой сделан большим, и невозможно получить равномерную пленку. При этих обстоятельствах, для того чтобы решить вышеупомянутые проблемы, задача настоящего изобретения состоит в представлении способа формирования тонкой пленки, при котором можно подавить образование мелких частиц даже в том случае, когда промежуток между вращающимся электродом и подложкой установлен более широким, чем в обычном способе, и обеспечивается меньшее влияние изменения такого промежутка на однородность тонкой пленки. Средство решения этих проблем. Настоящее изобретение предлагает способ формирования тонкой пленки в атмосфере с давлением по меньшей мере 900 ГПа, который включает в себя подачу электрического питания на цилиндрический вращающийся электрод, центральная ось вращения которого параллельна подложке, для генерирования плазмы в промежутке между этим вращающимся электродом и подложкой и для химического реагирования подводимого реакционного газа посредством сгенерированной плазмы с образованием тонкой пленки на подложке, при этом расстояние в промежутке между вращающимся электродом и подложкой составляет от 2 до 7 мм, а на вращающийся электрод подают высокочастотное электрическое питание с частотой от 100 кГц до 1 МГц. При этом упомянутая частота предпочтительно составляет от 300 до 800 кГц. В настоящем изобретении расстояние в промежутке между вращающимся электродом и подложкой означает самую узкую часть промежутка (далее также называемую зазором) в пространстве между вращающимся электродом и подложкой. В настоящем изобретении расстояние в промежутке ме-1 013222 жду вращающимся электродом и подложкой предпочтительно составляет от 3 до 5 мм. Что касается вышеупомянутой тонкой пленки, то предпочтительно формировать металлоксидную пленку. При этом металлоксидная пленка предпочтительно представляет собой пленку по меньшей мере одного оксида, выбранную из группы, состоящей из SiO2, TiO2, ZnO и SnO2. Более предпочтительно металлоксидная пленка представляет собой оксидную пленку из SiO2 и TiO2. Кроме того, подложка, на которой должна формироваться тонкая пленка, может представлять собой, например, стеклянную пластину, обладающую прозрачностью, но подложка ею не ограничивается. Кроме того, в способе формирования тонкой пленки является предпочтительным формирование тонкой пленки на подложке, в то время как подложку транспортируют относительно вращающегося электрода в направлении, приблизительно перпендикулярном центральной оси вращения. Результаты изобретения В настоящем изобретении к вращающемуся электроду подводят высокочастотное электрическое питание, имеющее частоту от 100 кГц до 1 МГц, благодаря чему плотность генерируемой плазмы снижается по сравнению с обычным высокочастотным электрическим питанием, имеющим более высокую частоту, такую как 13,56 или 60 МГц. Поэтому, даже когда расстояние в промежутке между вращающимся электродом и подложкой задано более широким, чем в обычном способе, можно подавить образование большого количества частиц, формирующихся при реакции активированного плазмой реакционного газа. В результате можно сформировать на подложке равномерную тонкую пленку, имеющую незначительные неоднородности. Кроме того, при подаче на вращающийся электрод высокочастотного электрического питания с частотой от 100 кГц до 1 МГц активированные в плазме реакционноспособные вещества могут достигать подложки без расходования в газовой фазе, благодаря чему формирование частиц будет подавлено, даже когда расстояние в промежутке между вращающимся электродом и подложкой задано более широким, чем в обычном способе. Поэтому, даже когда промежуток между вращающимся электродом и подложкой задан более широким, чем в обычном способе, можно сформировать равномерную тонкую пленку с незначительными неоднородностями. Кроме того, расстояние в промежутке между вращающимся электродом и подложкой составляет по меньшей мере 2 мм, благодаря чему даже в случае, когда транспортирование осуществляют с помощью вращающейся печи или конвейерной ленты, возможно предотвращение контакта подложки с вращающимся электродом, и напряжение разряда будет высоким по сравнению с обычным высокочастотным электрическим питанием, имеющим более высокую частоту, такую как 13,56 или 60 МГц, вследствие чего разряд может осуществляться на участке,где расстояние в промежутке между вращающимся электродом и подложкой является широким, вследствие чего зона генерирования плазмы будет расширена и скорость осаждения будет более высокой, чем обычная скорость осаждения при таком же расстоянии в промежутке, и тем самым тонкая пленка может формироваться непрерывно за короткое время. Тем самым можно осуществлять формирование однородной тонкой пленки с большой площадью при высокой скорости и непрерывно по сравнению с обычным способом. Краткое описание чертежей Фиг. 1(а) представляет собой схематический вид устройства для формирования тонкой пленки при осуществлении способа формирования тонкой пленки по настоящему изобретению, а фиг. 1(b) представляет собой схематический вид устройства для формирования тонкой пленки при рассмотрении его сбоку. Фиг. 2 представляет собой график, показывающий взаимосвязь между зазором между вращающимся электродом и подложкой и степенью мутности формируемой таким образом тонкой пленки. Фиг. 3(а) представляет собой фотографическое изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) при увеличении в 35000 раз, когда была сфотографирована морфология поверхности тонкой пленки, сформированной на подложке с высокочастотным электрическим питанием 400 кГц и зазором 5 мм, а фиг. 3(b) представляет собой фотографическое изображение в SEM при увеличении в 35000 раз, когда была сфотографирована морфология поверхности тонкой пленки, сформированной на подложке с высокочастотным электрическим питанием 13,56 МГц и зазором 3 мм. Фиг. 4 представляет собой график, показывающий взаимосвязь между зазором между вращающимся электродом и подложкой и скоростью осаждения в это время. Фиг. 5 (а) представляет собой график, показывающий распределение скорости осаждения при частоте 400 кГц, а фиг. 5(b) представляет собой график, показывающий распределение скорости осаждения при частоте 13,56 МГц. Принятые обозначения 10: Устройство для формирования тонкой пленки. 12: Вращающийся электрод. 14: Устройство для транспортирования подложки. 16: Источник высокочастотного электрического питания.-2 013222 Наилучший вариант реализации изобретения. Теперь способ формирования тонкой пленки по настоящему изобретению будет описан подробно со ссылкой на вариант реализации, показанный на сопроводительных чертежах. Фиг. 1(а) представляет собой схематический вид, иллюстрирующий устройство 10 для формирования тонкой пленки при осуществлении способа формирования тонкой пленки по настоящему изобретению, а фиг. 1(b) представляет собой схематический вид устройства 10 для формирования тонкой пленки при рассмотрении его сбоку. Устройство 10 для формирования тонкой пленки представляет собой так называемое устройство плазменного химического осаждения из паровой фазы (CVD), в которой плазма генерируется в атмосфере с давлением по меньшей мере 900 ГПа, близким к атмосферному давлению, и эта плазма используется для активирования подводимого реакционного газа G, тем самым образуя тонкую пленку на подложке S. Устройство 10 для формирования тонкой пленки главным образом состоит из вращающегося электрода 12, устройства 14 для транспортирования подложки и источника 16 высокочастотного электрического питания. Вращающийся электрод 12 образован цилиндрическим вращающимся телом из металла, имеющим гладкую поверхность и имеющим центральную ось вращения, параллельную подложке. Вращающийся электрод 12 соединен с приводным двигателем (не показан) и приводится во вращение с окружной скоростью, например, от 2 до 50 м/с. Вращающийся электрод 12 приводят во вращение для того, чтобы непосредственно захватывать реакционный газ G в зону генерирования плазмы R в атмосфере с давлением,близким к атмосферному, чтобы тем самым эффективно активировать реакционный газ G. Для генерирования плазмы в атмосфере с давлением, близким к атмосферному, требуется сокращать расстояние в промежутке между подложкой и электродом с тем, чтобы осуществлять стабилизированный разряд. С другой стороны, если расстояние в промежутке между подложкой и электродом уменьшается, реакционный газ не может быть эффективно подведен как исходный материал для тонкой пленки. Поэтому вращающийся электрод 12 применяется так, что при вращении вращающегося электрода 12 реакционный газ затягивается с созданием ламинарного потока, для эффективного подведения тем самым реакционного газа к промежутку между электродом и подложкой. Более конкретно, чтобы сформировать тонкую пленку за короткое время, необходимо повысить скорость осаждения, и для повышения скорости осаждения желательно более эффективно подводить реакционный газ. Расстояние в промежутке между вращающимся электродом 12 и подложкой S составляет от 2 до 7 мм. Если это расстояние в промежутке превышает 7 мм, то скорость осаждения имеет тенденцию к снижению и появляются затруднения в получении стабилизированной плазмы. Расстояние в промежутке между вращающимся электродом 12 и подложкой S более предпочтительно составляет от 3 до 5 мм. В обычном способе формирования пленки (способ формирования пленки в вышеупомянутом патентном документе 1) расстояние в промежутке составляет от 0,01 до 1 мм, тогда как в настоящем изобретении оно равно по меньшей мере 2 мм, тем самым являясь существенно отличающимся. Что касается газоразрядной среды для генерирования плазмы, например, может быть использован газообразный гелий (Не), и он подводится к промежутку между вращающимся электродом 12 и подложкой S. Кроме того, в отношении реакционного газа G, в случае, когда, например, на подложке S должна быть сформирована тонкая пленка SiO2, в качестве исходного газа используется TEOS (тетраэтоксисилан; тетраэтилортосиликат), а кислород (О 2) используется в качестве газообразного окислителя. В таком случае парциальное давление TEOS поддерживается на уровне 8 ГПа (=6 Topp), а парциальное давлениеO2 поддерживается на уровне 16 ГПа (=12 Topp), и, кроме того, общее давление, включая Не в качестве газоразрядной среды, поддерживается на уровне 1013 ГПа (=760 Topp). Здесь в настоящем изобретении,с точки зрения эффективности регулирования давления и простоты конструкции устройства, общее давление предпочтительно составляет самое большее 1100 ГПа. В настоящем изобретении общее давление атмосферы для формирования тонкой пленки с помощью плазменного CVD более предпочтительно составляет от 930 ГПа (700 Topp) до 1030 ГПа (770 Topp). Устройство 14 для транспортирования подложки представляет собой устройство для относительного перемещения положения подложки S относительно вращающегося электрода 12 с тем, чтобы формировать тонкую пленку на подложке S. Более конкретно, подложка S транспортируется с постоянной скоростью движения с помощью роликов, соединенных, например, с непоказанным приводным двигателем. Здесь, если подложка S транспортируется во время формирования пленки, вместе с этим движением положение подложки S слегка изменяется в направлении вверх-вниз вследствие, например, вибрации, и промежуток между вращающимся электродом 12 и подложкой S соответственно изменяется. Такое изменение оказывает влияние на скорость осаждения в обычном способе. Однако в способе формирования тонкой пленки по настоящему изобретению вышеупомянутое расстояние в промежутке задано от 2 до 7 мм, предпочтительно от 3 до 5 мм, как описано далее, и тем самым возможно свести к минимуму влияние на скорость осаждения изменения расстояния в промежутке, наряду с частотой подаваемого электрического питания, которое будет описано далее, и это будет способствовать формированию однородной тонкой пленки. Система транспортировки в устройстве 14 транспортирования подложки может представлять собой систему транспортировки, которая использует не только ролики, но и бесконечную ленту. В настоящем изобретении система транспортировки конкретно не ограничена.-3 013222 Источник 16 высокочастотного электрического питания представляет собой источник подачи высокочастотного электрического питания на вращающийся электрод 12 через центральную ось вращения вращающегося электрода 12. Частота высокочастотного электрического питания составляет от 100 кГц до 1 МГц. В обычном способе формирования пленки (вышеупомянутый патентный документ 1) такая частота составляет по меньшей мере 13,56 МГц, предпочтительно по меньшей мере 150 МГц, тогда как в настоящем изобретении она находится в пределах диапазона от 100 кГц до 1 МГц. Причина такого отличия в диапазоне частоты от обычного способа формирования тонкой пленки состоит в том, что, как упомянуто выше, расстояние в промежутке между вращающимся электродом 12 и подложкой S составляет по меньшей мере 2 мм и частота задана подходящей для этого расстояния в промежутке. Задав частоту на уровне от 100 кГц до 1 МГц, можно подавить образование частиц и сформировать гладкую тонкую пленку, как будет описано далее. Нижний предел частоты задан равным 100 кГц, поскольку при расстоянии в промежутке по меньшей мере 2 мм в атмосфере с близким к атмосферному давлением постоянный разряд не может быть достигнут. С другой стороны, верхний предел частоты задан равным 1 МГц, чтобы предотвратить нарушение формирования тонкой пленки (такое как снижение скорости осаждения или формирование тонкой пленки, имеющей крупные неоднородности) из-за частиц, образующихся в результате газофазной реакции при расстоянии в промежутке по меньшей мере 2 мм. До сего времени реакционный газ подается в плазменную зону, формируемую путем приложения высокочастотного электрического питания, имеющего частоту по меньшей мере 13,56 МГц, благодаря чему реакционный газ активируется энергией плазмы и на поверхности подложки формируется тонкая пленка. Однако, если вышеупомянутый промежуток увеличивается, реакционный газ подвергается вторичной реакции с ростом частиц в газовой фазе, тем самым приводя к образованию большого количества частиц до того, как реакционный газ достигает поверхности подложки. Однако, как в настоящем изобретении, когда частота высокочастотного электрического питания задана на уровне от 100 кГц до 1 МГц,плотность сгенерированной плазмы подавляется и подавляется вторичная реакция, обусловленная энергией плазмы, благодаря чему подавляется образование большого количества частиц. С целью получить пленку хорошего качества, свободную от частиц, частота высокочастотного электрического питания предпочтительно составляет от 300 до 800 кГц. Как описано выше, в настоящем изобретении скорость вращения цилиндрического вращающегося электрода используется для увлечения реакционного газа в зону генерирования плазмы, тем самым для проведения формирования пленки. Примеры Эксперимент 1. Тонкие пленки формировали с использованием способа формирования тонкой пленки по настоящему изобретению и обычного способа формирования тонкой пленки. В качестве подложки S использовали стеклянную подложку и на этой стеклянной подложке формировали пленку SiO2. Диаметр вращающегося электрода 12 был 100 мм, а скорость вращения вращающегося электрода была 2500 об/мин. Частота высокочастотного электрического питания составляла 400 кГц в способе формирования тонкой пленки по настоящему изобретению, тогда как в обычном способе формирования тонкой пленки использовали частоту 13,56 МГц. В то время как в камеру реактора, содержащую внутри себя показанное на фиг. 1(а) и 1 (b) устройство, для образования плазмы вводили Не в качестве газоразрядной среды, в качестве исходного газа G в реактор вводили TEOS. Кроме того, в качестве газообразного окислителя в реактор вводили О 2. Парциальное давление исходного газа в реакторе было задано на уровне 8 ГПа(=6 Topp), а парциальное давление O2 как газообразного окислителя было задано на уровне 16 ГПа(=12 Topp). Общее давление, включая Не как газоразрядную среду, было задано на уроне 1013 ГПа(= 760 Topp). Скорость транспортирования подложки S составляла 3,3 или 0 мм/с (состояние остановки). В случае высокочастотного электрического питания, имеющего частоту 400 кГц, подавали электрическую мощность в 300 Вт, а в случае частоты 13,56 МГц подавали электрическую мощность в 800 Вт. Фиг. 2 представляет собой график, показывающий взаимосвязь между расстоянием в промежутке(зазором) между вращающимся электродом 12 и подложкой S и степенью мутности формируемой таким образом тонкой пленки. Как очевидно из графика, показанного на фиг. 2, при высокочастотном электрическом питании 400 кГц степень мутности сформированной тонкой пленки составляет примерно 0% в пределах диапазона зазора от 1 до 5 мм. Это указывает на то, что сформированная тонкая пленка имеет гладкую поверхность и на тонкой пленке нет отложений частиц. С другой стороны, при высокочастотном электрическом питании в 13,56 МГц тонкая пленка была сформирована при зазоре от 1 до 4 мм, но при зазоре 5 мм тонкая пленка не сформировалась. Кроме того, чем больше зазор, тем выше степень мутности. Тем самым предполагается, что реакционный газ подвергается вторичной реакции с образованием частиц в газовой фазе перед тем, как этот реакционный газ достигает поверхности подложки, и такие частицы будут осаждаться на формируемой на подложке тонкой пленке, поэтому поверхность тонкой пленки будет иметь неоднородности. В этом эксперименте в качестве показателя неоднородностей поверхности сформированной тонкой пленки была использована степень мутности и оценка была проведена путем измерения такой степени мутности. Степень мутности, обусловленная рассеянием света на-4 013222 неоднородностях измеряемой поверхности, представляет собой меру, в которой отношение коэффициента диффузного пропускания к общему коэффициенту пропускания света выражается в процентах (%). Подробности определены в Японских промышленных стандартах JIS K7136 и K7361. Фиг. 3(а) представляет собой фотографическое изображение в SEM, когда была сфотографирована морфология поверхности тонкой пленки, сформированной на подложке S при высокочастотном электрическом питании 400 кГц с зазором 5 мм, а фиг. 3(b) представляет собой фотографическое изображение вSEM, когда была сфотографирована морфология поверхности тонкой пленки, сформированной на подложке S при высокочастотном электрическом питании 13,56 МГц с зазором 3 мм. Очевидно, что поверхностные неоднородности тонкой пленки, показанной на фиг. 3(b), являются более крупными, чем поверхностные неоднородности тонкой пленки, показанной на фиг. 3(а), и на поверхности тонкой пленки,показанной на фиг. 3(b), отложилось большое число частиц во время формирования пленки с образованием таких неоднородностей. Таким образом, можно сформировать свободную от частиц однородную тонкую пленку путем регулирования частоты подаваемого высокочастотного электрического питания на уровне от 100 кГц до 1 МГц. Фиг. 4 представляет собой график, показывающий взаимосвязь между зазором между вращающимся электродом 12 и подложкой S и скоростью осаждения в это время. Единица (нмм/мин) показанной на фиг. 4 скорости осаждения означает произведение скорости транспортирования (м/мин) подложки S в минуту на толщину (нм) формируемой при этом тонкой пленки. Из фиг. 4 очевидно, что чем больше зазор, тем ниже скорость осаждения при обоих значениях частот, составляющих 400 кГц и 13,56 МГц. Однако снижение скорости осаждения из-за зазора является меньшим в случае частоты 400 кГц, что указывает на меньшую чувствительность к влиянию зазора по сравнению со случаем частоты 13,56 МГц. Соответственно при зазоре от 1 до 7 мм скорость осаждения высока (показывая улучшение скорости осаждения) в случае частоты 400 кГц по сравнению со случаем частоты 13,56 МГц. Причина более высокой скорости осаждения в случае частоты 400 кГц по сравнению со случаем частоты 13,56 МГц состоит в том, что в случае частоты 400 кГц доля активированных молекул реакционного газа, превращающихся в частицы в результате вторичной реакции, мала, и тонкая пленка более эффективно формируется на подложке S. Таким образом, путем регулирования частоты подаваемого высокочастотного электрического питания на уровне от 100 кГц до 1 МГц можно достичь улучшения скорости осаждения и стабильности скорости осаждения к изменению зазора. Фиг. 5(а) представляет собой график, показывающий распределение скорости осаждения при частоте 400 кГц, а фиг. 5(b) представляет собой график, показывающий распределение скорости осаждения при частоте 13,56 МГц. Абсцисса на этом графике показывает положение на подложке S относительно вращающегося электрода 12. Положение, при котором промежуток между вращающимся электродом 12 и подложкой S является самым узким, обозначается как 0, и положение на стороне выше по ходу в направлении вращения вращающегося электрода 12 обозначено как положительное, а положение на стороне ниже по ходу обозначено как отрицательное. На фиг. 5(а) и (b) скорость транспортирования подложкиS показана в состоянии покоя, и подложка S установлена на пластине Т заземления и является стационарной по отношению к вращающемуся электроду 12. В этом случае также, подобно предыдущему случаю, пленку SiO2 формировали на стеклянной подложке при задании парциального давления исходного газообразного TEOS в реакторе на уровне 8 ГПа (=6 Topp), парциального давления газообразного окислителя O2 на уровне 16 ГПа (=12 Topp) и общего давления, включая He как газоразрядную среду, на уровне 1013 ГПа (=760 Topp). Фиг. 5(а) показывает распределение скорости осаждения в условиях частоты высокочастотного электрического питания 400 кГц для каждого из зазоров от 1 до 5 мм, а фиг. 5(b) показывает распределение скорости осаждения в условиях частоты высокочастотного электрического питания 13,56 МГц для каждого из зазоров от 1 до 4 мм. Кроме того, проинтегрированные значения скоростей осаждения при соответствующих положениях на фиг. 5(а) и (b) в общем соответствуют скоростям осаждения на фиг. 4. Как очевидно из фиг. 5(а), распределение скорости осаждения при частоте 400 кГц имеет увеличенную ширину и демонстрирует постоянный профиль распределения, по существу, неизменный при изменении зазора. С другой стороны, как очевидно из фиг. 5(b), распределение скорости осаждения при частоте 13,56 МГц имеет узкий профиль и демонстрирует сильное изменение пикового уровня скорости осаждения в зависимости от величины зазора (скорость осаждения имеет тенденцию снижаться по мере увеличения зазора). Это означает, что при частоте 400 кГц может быть обеспечена достаточно широкая зона R генерирования плазмы и может быть получено широкое распределение скорости осаждения. Тем не менее, следует полагать, что, даже если зазор варьируется, изменение зоны R генерирования плазмы мало и, даже если зазор варьируется, изменение скорости осаждения мало. В результате, даже если подложкуS транспортируют во время формирования пленки и зазор варьируется, например, вследствие вибрации во время транспортирования, скорость осаждения остается, по существу, постоянной по отношению к зазору при частоте 400 кГц, за счет чего толщина формируемой тонкой пленки будет, по существу, постоянной. Таким образом, скорость осаждения стабильна по отношению к изменению зазора при частоте-5 013222 400 кГц (стабильность скорости осаждения). Кроме того, тип формируемой тонкой пленки в настоящем изобретении конкретно не ограничен, но ею предпочтительно является металлоксидная пленка. Например, ею является пленка по меньшей мере одного оксида металла, выбранного из группы, состоящей из SiO2, TiO2, ZnO и SnO2, сформированная на стеклянной подложке. Более предпочтительно, ею является металлоксидная пленка SiO2 или TiO2, сформированная на стеклянной подложке. Кроме того, в качестве исходного газа, в дополнение к TEOS, могут быть использованы, например, металлоорганическое соединение, такое как алкоголят металла, алкилированный металл или комплекс металла, или галогенид металла. Например, преимущественно могут быть использованы тетраизопропоксититан, тетрабутоксититан, диацетат дибутилолова или ацетилацетонат цинка. Эксперимент 2. Таким же образом, как в эксперименте 1, формирование пленки осуществили при изменении частоты и зазора так, как показано в нижеследующей табл. 1, и измерили степень мутности как показатель,характеризующий неоднородности поверхности тонкой пленки, тем самым оценивая тонкую пленку. Степень мутности менее 1% обозначена как , степень мутности самое большее 2% обозначена как, а степень мутности свыше 2% обозначена как . Результаты показаны в табл. 1. Таблица 1 Как очевидно из результатов примеров 5-12, которые представляли собой рабочие примеры настоящего изобретения, в каждом случае можно получить гладкую тонкую пленку, имеющую незначительные неоднородности, со степенью мутности 2% или менее при частоте от 100 кГц до 1 МГц с зазором от 2 до 7 мм. Кроме того, из результатов примеров 7-10 очевидно, что хорошая пленка со степенью мутности менее 1% получалась при частоте в пределах диапазона от 300 до 800 кГц с зазором в пределах диапазона от 2 до 7 мм. В то же время в примерах 1-3 и 13 степень мутности превышала 2%, и тонкая пленка становилась неравномерной с крупными поверхностными неоднородностями. Кроме того, в примерах 4 и 14 постоянный разряд не получался. Из вышеприведенных результатов очевидно, что тонкая пленка, формируемая способом по настоящему изобретению, является гладкой тонкой пленкой, имею-6 013222 щей незначительные неоднородности. Выше был подробно описан способ формирования тонкой пленки по настоящему изобретению, но следует понимать, что настоящее изобретение никоим образом не ограничивается вышеприведенными вариантами реализации или примерами, и в пределах его объема могут быть проделаны разнообразные усовершенствования или модификации без отклонения от замысла настоящего изобретения. Промышленная применимость Настоящее изобретение применимо к противобликовому стеклу (просветляющей пленке), задерживающему инфракрасное излучение стеклу (пленке), щелочному стеклу с барьерным покрытием, стеклу с газобарьерным покрытием (пленке), стеклу с самоочищающимся покрытием (пленке) и т.д., которые получают путем необязательного многослойного нанесения SiO2, TiO2, ZnO, SnO2 и т.д. на стеклянную или пленочную подложку. Полное содержание заявки на патент Японии 2006-167922, поданной 16 июня 2008 г., включая описание, формулу изобретения, чертежи и реферат, включено сюда путем ссылки во всей его полноте. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ формирования тонкой пленки в атмосфере с давлением по меньшей мере 900 ГПа, в котором подают реакционный газ и подают электрическое питание на цилиндрический вращающийся электрод, центральная ось вращения которого параллельна подложке, для генерирования плазмы в промежутке между этим вращающимся электродом и подложкой, причем плазма химически активирует подаваемый реакционный газ с образованием тонкой пленки на подложке, при этом зазор между вращающимся электродом и подложкой составляет от 2 до 7 мм, а на вращающийся электрод подают высокочастотное электрическое питание с частотой от 100 кГц до 1 МГц. 2. Способ формирования тонкой пленки по п.1, в котором в качестве тонкой пленки формируют металлоксидную пленку. 3. Способ формирования тонкой пленки по п.2, в котором металлоксидная пленка представляет собой пленку по меньшей мере одного оксида, выбранного из группы, состоящей из SiO2, TiO2, ZnO иSnO2. 4. Способ формирования тонкой пленки по любому из пп.1-3, в котором частота высокочастотного электрического питания составляет от 300 до 800 кГц. 5. Способ формирования тонкой пленки по любому из пп.1-4, в котором максимальное давление атмосферы составляет 1100 ГПа. 6. Способ формирования тонкой пленки по любому из пп.1-5, в котором зазор между вращающимся электродом и подложкой составляет от 3 до 5 мм. 7. Способ формирования тонкой пленки по любому из пп.1-6, в котором тонкую пленку формируют на подложке, в то время как подложку транспортируют относительно вращающегося электрода в направлении, перпендикулярном центральной оси вращения.

МПК / Метки

МПК: C23C 16/505, H01L 21/31

Метки: тонкой, формирования, пленки, способ

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-13222-sposob-formirovaniya-tonkojj-plenki.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ формирования тонкой пленки</a>

Похожие патенты