プラズマＣＶＤ成膜方法およびプラズマＣＶＤ装置
【課題】容量結合型のプラズマＣＶＤにおいて、熱および反応ガスイオンに起因する基板の損傷を抑制することができ、かつ、緻密で膜質の良好な膜を、高い被覆性で成膜することを可能にする。
【解決手段】基板を配置する第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する高周波電力を供給し、対向電極となる第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数を有する電力もしくはパルス周波数のＤＣパルス電力を供給することにより、前記課題を解決する。
【解決手段】基板を配置する第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する高周波電力を供給し、対向電極となる第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数を有する電力もしくはパルス周波数のＤＣパルス電力を供給することにより、前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量結合型のプラズマＣＶＤによる被処理物の表面への成膜に関し、詳しくは、被処理物の昇温や損傷を防止して、好適な膜を成膜できるプラズマＣＶＤ成膜方法およびプラズマＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムなど、プラスチックフィルム等のフィルム状基板の表面に、ガスバリア性、反射防止性、透明導電性などの目的とする機能を発現する膜（機能性膜）を成膜してなる機能性フィルム（機能性シート）が、光学素子、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池などの、各種の用途に利用されている。
また、目的とする性能を発現する製品を得るために、光学素子、ガラス板やプラスチック板、半導体装置等の各種のデバイスなど、各種の物品の表面に、ガスバリア膜、反射防止膜、防曇膜、透明導電膜等の目的とする機能を発現する膜を成膜することも行なわれている。
【０００３】
このような被処理物への成膜方法として、容量結合型プラズマＣＶＤ（ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma）−ＣＶＤ）が知られている。
周知のように、ＣＣＰ−ＣＶＤとは、第１電極と、この第１電極の対向電極となる（電極対を成す）第２電極とを用い、両電極間に、反応ガスを供給し、かつ、電圧を印加することにより、プラズマを生成して反応ガスを解離・電離させてラジカルやイオンを生成し、第１電極と第２電極との間に配置した被処理物の表面にプラズマＣＶＤによる成膜を行なうものである。
【０００４】
例えば、特許文献１には、下部電極に高周波電源を接続して、上部電極を接地し、下部電極に被処理物を配置して、成膜系内にモノシランを含む反応ガスを導入し、下部電極を加熱することなく、下部電極より高周波電力を投入することにより、下部電極にセルフバイアスを生成しつつ、被処理物の表面に窒化シリコン膜または酸化シリコン膜を成膜する、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、高周波電源（１３．５６ＭＨｚ超〜６０ＭＨｚ）に接続された上部電極と、高周波バイアス電源（３００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚ）に接続された下部電極とを有し、下部電極に被処理物を載置して、成膜系内に窒素ガス、アンモニアガス、過酸化水素ガス、アルゴンガス、およびヘリウムガスの１以上を反応ガスとして導入する手段を有するプラズマＣＶＤ装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−５８１０３号公報
【特許文献２】特開平８−２１３３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に示されるような、下部電極（基板を配置する電極）にセルフバイアスを生成するＣＣＰ−ＣＶＤや、特許文献２に示されるような、下部電極に、上部電極よりも低周波数のバイアス電力を供給するＣＣＰ−ＣＶＤでは、プラズマによって生成された反応ガス由来のイオンのうち、低エネルギーイオンだけではなく、高エネルギーイオンも被処理物に引き込まれる。
【０００８】
そのため、成膜中に、被処理物の温度が向上してダメージを受けたり、高エネルギーイオンの入射によって被処理物の表面や成膜している膜自体が損傷してしまう場合が有る。
また、イオンの引き込みによって起こるエッチング現象や再スパッタリング現象、さらには、表面マイグレーションの促進などにより、膜質向上や被覆性の向上効果が期待できるが、膜質向上も被覆性向上も、対象とする被処理物（凹凸が有ってもよい）によって、最適なイオン利用度が異なる。此処で、特許文献１や特許文献２に示されるようなプラズマＣＶＤでは、高エネルギーなイオンほど、早くバイアス電位に反応し、成膜に利用され易い。そのため、高エネルギーイオンのみを制御することは、困難である。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、容量結合型プラズマＣＶＤによる成膜において、高エネルギーイオンを選択的に制御することができ、特に、低エネルギーイオンを被処理物に引き込みつつ、成膜に悪影響を及ぼす高エネルギーイオンの被処理物への引き込みを抑制することができ、これにより、被処理物の温度上昇や被処理物表面の損傷を低減し、さらに、被覆性の向上が可能となる形状の対応範囲の拡大や、膜質の向上等も図ることができるプラズマＣＶＤ成膜方法、および、プラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法の第１の態様は、容量結合型プラズマＣＶＤによって、被処理物の表面に成膜を行なうに際し、第１電極と、この第１電極の対向電極となる第２電極とを設け、前記第１電極に被処理物を配置すると共に、前記第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、かつ、前記第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を供給しつつ、前記被処理物の表面に成膜を行なうことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜方法を提供する。
また、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法の第２の態様は、容量結合型プラズマＣＶＤによって、被処理物の表面に成膜を行なうに際し、第１電極と、この第１電極の対向電極となる第２電極とを設け、前記第１電極に被処理物を配置すると共に、前記第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、かつ、前記第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給しつつ、前記被処理物の表面に成膜を行なうことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜方法を提供する。
【００１１】
また、本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の態様は、被処理物を配置される第１電極と、前記第１電極の対向電極となる第２電極と、前記第１電極に接続される、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を出力する第１電源と、前記第２電極に接続される、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を出力する第２電源と、前記第１電極と第２電極との間に反応ガスを導入するガス導入手段とを有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置を提供する。
【００１２】
さらに、本発明のプラズマＣＶＤ装置の第２の態様は、被処理物を配置される第１電極と、前記第１電極の対向電極となる第２電極と、前記第１電極に接続される、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を出力する第１電源と、前記第２電極に接続される、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を出力するＤＣパルス電源と、前記第１電極と第２電極との間に反応ガスを導入するガス導入手段とを有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置を提供する。
【００１３】
このような本発明の成膜方法およびプラズマＣＶＤ装置において、前記第１電極に供給する電力の周波数は、１３．５６ＭＨｚ〜３００ＭＨｚであるのが好ましい。
また、本発明の成膜方法およびＣＶＤ装置共に、前記第２電極に供給するのは負のバイアス電位であるのが好ましく、また、第１の態様においては、前記第２電極に供給する電力の周波数は５０ｋＨｚ〜３ＭＨｚであるのが好ましく、他方、第２の態様においては、前記第２電極に供給するＤＣパルス電力のパルス周波数は５０ｋＨｚ〜３ＭＨｚであるのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の成膜方法およびＣＶＤ装置において、前記被処理物が長尺なシート状物であり、かつ、前記第１電極が、このシート状物を周面で支持して回転することにより長手方向に搬送する円筒状のドラムで、前記第２電極が、前記ドラムの周面に対面してドラムの回転方向に配列される少なくとも１つの電極であるのが好ましく、また、被処理物の表面が有機物であるのが好ましく、さらに、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、および、酸窒化シリコン膜のいずれかを成膜するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成を有する本発明は、第１電極と、この第１電極の対向電極となる（電極対を成す）第２電極とを有し、両電極間に電圧を印加すると共に、両電極間に反応ガスを導入して被処理物の表面にＣＶＤによる成膜を行なう容量結合型ＣＶＤにおいて、第１電極に表面に成膜される被処理物を配置すると共に、第１電極には、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の高周波電力を供給し、第２電極には、前記第１電極に供給する電力よりも周波数が低く、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数を有する電力、もしくは、前記第１電極に供給する電力よりも周波数が低く、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給して、成膜を行なう。
このような構成を有する本発明では、プラズマによって生成される反応ガス由来のイオンのうち、基板の昇温や損傷や、成膜した膜自身の損傷等を起こし易い高エネルギーイオンを被処理物の表面に引き込むことを大幅に抑制しつつ、膜質や段差被覆性の向上に有効な低エネルギーイオンは、被処理物表面への成膜に有効に利用して、成膜を行なうことができる。
そのため、本発明によれば、高エネルギーイオンによる被処理物の温度上昇や、被処理物表面の損傷／破壊を大幅に抑制して、かつ、膜質の良好な膜を、高い段差被覆性で成膜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法およびプラズマＣＶＤ装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１７】
図１に、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法の第１の態様を実施する、本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の態様の一例を概念的に示す。
【００１８】
図１に示すプラズマＣＶＤ装置１０（以下、ＣＶＤ装置１０とする）は、容量結合型プラズマＣＶＤ（ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma）−ＣＶＤ）によって、基板Ｚ（被処理物／基材）の表面に成膜（膜を形成）する装置である。
このようなＣＶＤ装置１０は、基本的に、真空チャンバ１２、基板ホルダ１４、シャワー電極１６、シールド１８、第１電源２０、第２電源２４、マッチングボックス２６および２７、真空排気手段２８、ならびに、ガス供給手段３０を有して構成される。
また、図１に示されるように、基板ホルダ１４、シャワー電極１６、およびシールド１８は、真空チャンバ１２内に配置される。
【００１９】
図示例のＣＶＤ装置１０は、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜において、第１電極である基板ホルダ１４にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、第２電極であるシャワー電極１６に、第１電極に供給する電力の周波数よりも低く、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を供給しつつ、基板Ｚに成膜を行なう以外には、基本的に、通常のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜を行なうものである。
すなわち、本発明は、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜において電極対を成す電極に供給する電力の周波数が異なる以外には、基本的に、通常のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜を行なう。
【００２０】
本発明において、基板Ｚ（被処理物）には特に限定はなく、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜が可能なものであれば、全ての物（物品）が利用可能である。
具体的には、基板Ｚとしては、フィルム状物（シート状物）、ガラス板やプラスチック板等の各種の板状物、レンズや光学フィルタなどの光学素子、有機ＥＬや太陽電池などの光電変換素子、液晶ディスプレイや電子ペーパーなどのディスプレイパネル等、各種の物品（部材）が、基材として利用可能である。中でも特に、フィルム状物は、基板Ｚとして好適である。
【００２１】
また、基板Ｚの材料にも、特に限定はないが、本発明の効果が好適に発現できる等の点で、表面が有機物である物が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレートなどの高分子材料からなる基板Ｚが、好適な一例として例示される。
また、本発明において、基板は、上記各種の物品を本体（基材）として、その表面（少なくとも成膜面）に、保護層、接着層、光反射層、遮光層、平坦化層、緩衝層、応力緩和層等の、各種の機能を得るための有機物や無機物からなる層（膜）が形成されているものであってもよい。さらに、半導体基板やディスプレイ基板のように、凹凸が意図して形成されている基板であってもよい。
【００２２】
真空チャンバ１２は、プラズマＣＶＤ装置、スパッタリング装置、真空蒸着装置等の各種の真空成膜装置で利用されている公知の真空チャンバである。
また、真空排気手段６８も、ターボポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプなどの真空ポンプ、さらには、クライオコイル等の補助手段、到達真空度や排気量の調整手段等を利用する、真空成膜装置に用いられている公知の（真空）排気手段が、各種、利用可能である。
【００２３】
基板ホルダ１４は、基板Ｚを所定の成膜位置に保持するもので、各種の真空成膜装置で利用されている基板ホルダが、各種、利用可能である。
なお、基板ホルダ１４における基板Ｚの保持手段には、特に限定はなく、公知の基板Ｚの形状に応じた各種の方法が利用可能である。あるいは、基板ホルダ１４は、基板Ｚを保持（固定）するのではなく、単に基板Ｚを載置するのみであってもよい。なお、基板ホルダ１４には、基板Ｚの位置決め手段を有するのが好ましい。
また、図示例においては、好ましい態様として、基板ホルダ１４は、基板Ｚを加熱するための、加熱手段を内蔵する。また、加熱手段に代えて、基板Ｚを加熱および冷却可能な加熱／冷却手段を内蔵するのも好ましい。
【００２４】
ここで、図示例においては、基板ホルダ１４は、本発明における第１電極としても作用するものであり、後述する第１電源２０に接続されており、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給される。
【００２５】
なお、図示例のＣＶＤ装置１０においては、好ましい態様として、第１電極である基板ホルダ１４に、直接的に基板Ｚを配置（載置）している。
しかしながら、本発明は、これに限定はされず、第１電極には電極としての作用のみを持たせ、基板Ｚは、別途、設けられる基板保持手段によって、第１電極から離間して、第１電極の近傍に配置するようにしてもよい。
【００２６】
図示例において、シャワー電極１６は、一例として中空の直方体であって、シールド１８によって、最大面を第１電極である基板ホルダ１４と対面して配置される。
このシャワー電極１６は、第１電極である基板ホルダ１４の対向電極となる第２電極であり（すなわち、第１電極と電極対を成す第２電極）、反応ガスの導入管３０ａに挿通された導線（図示省略）によって後述する第２電源２４に接続される。このシャワー電極１６には、後述する基板ホルダ１４（第１電極）に供給する電力よりも低い周波数を有し、かつ、周波数が１３．５６ＭＨｚ以下である電力が、第２電源２４から供給される。
シャワー電極１６は、天井から垂下されるシールド１８に収容されて、所定位置に保持される。シールド１８は、基板ホルダ１４と対向する面が開放する、シャワー電極１６の外形と略同形状の内壁面を有する直方体状の筐体である。また、このシールド１８は、電磁波を遮蔽する電磁波シールドとしても作用する。
【００２７】
シャワー電極１６の基板ホルダ１４との対向面には、多数の貫通穴が全面的に形成されている。さらに、シャワー電極１６内は、導入管３０ａによってガス供給手段３０と接続され、反応ガスが供給される。
すなわち、シャワー電極１６は、第２電極のみならず、反応ガスの導入手段としても作用するものであり、ガス導入手段３０からシャワー電極１６内に供給された反応ガスは、基板ホルダ１４との対向面に形成された貫通穴から、第１電極である基板ホルダ１４と、第２電極であるシャワー電極１６との間に供給される。
【００２８】
ガス供給手段３０は、プラズマＣＶＤ装置やスパッタリング装置等に利用されている公知のガス供給手段である。
本発明で成膜する膜には、特に限定はない。従って、ガス供給手段３０が供給する反応ガスは、成膜する膜に応じた、公知のものを利用すればよい。例えば、窒化シリコン膜を成膜する際であれば、シランガスと、アンモニアガスおよび／または窒素ガスとを、酸化シリコン膜を成膜する際であれば、シランガスと酸素ガスとを、酸窒化シリコン膜を成膜する際であれば、シランガスと、アンモニアガスおよび／または窒素ガスと、酸素とを、それぞれ、シャワー電極１６に供給すればよい。本発明は、このような窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜の成膜に好適である。
また、ガス供給手段３０は、このような成膜に直接寄与する反応ガス以外にも、アルゴンガス等の不活性ガスを、補助的なガスとしてシャワー電極１６に供給してもよい。
【００２９】
なお、本発明は、反応ガスの導入手段として、シャワー電極を利用する構成に限定はされず、第２電極には、電極としての作用のみを持たせ、例えば、第１電極と第２電極との間に、ガスを供給するためのノズルを設けて、此処から反応ガスを供給する方法等、プラズマＣＶＤ装置において利用されているガス導入手段が、各種、利用可能である。
【００３０】
前述のように、第１電源２０は、第１電極である基板ホルダ１４に、マッチングボックス２６を介してＨＦ〜ＶＨＦ帯（３ＭＨｚ超〜３００ＭＨｚ）の周波数を有する電力（以下、便宜的に、高周波電力とする）を供給するものである。第１電源２０としては、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する電力を供給できるものであれば（ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する電源であれば）、公知の高周波電源が、各種、利用可能である。
また、第１電源２０と基板ホルダ１４との間には、マッチングボックス２６が配置される。マッチングボックス２６は、第１電源２０からの電力のインピーダンスを整合する、高周波電源を用いる装置に用いられる、公知の整合器である。
【００３１】
他方、第２電源２４は、第２電極であるシャワー電極１６に、第１電極である基板ホルダ１４に供給する高周波電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数（特に３０ｋＨｚ〜３ＭＨｚが好ましい）を有する電力（以下、便宜的に、低周波電力とする）を供給するものである。
第２電源２４も、基板ホルダ１４に供給する高周波電力よりも低い周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数を有する電力を供給できるものであれば、公知の電源（高周波電源）が、各種、利用可能である。また、第２電源２４とシャワー電極１６との間にも、マッチングボックス２６と同様のマッチングボックス２７が配置される。
【００３２】
本発明は、電極対に電圧を印加して、電極間に反応ガスを供給してプラズマを生成するＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜において、このように、基板Ｚを配置する基板ホルダ１４（第１電極）に高周波電力を、対向電極となるシャワー電極１６（第２電極）に低周波電力を、それぞれ供給して、基板Ｚ（被処理物）の表面（成膜面）に成膜を行なうことにより、加熱による基板のダメージ、高エネルギーイオンによる基板Ｚ表面の損傷を防止しつつ、逆テーパ状の段差等でも高い被覆性で、良好な膜質の膜を成膜することを可能にしたものである。
【００３３】
従来のＣＣＰ−ＣＶＤでは、低温での良質な膜の成膜や、イオンの積極的な利用による膜の良質化等を目的として、前述の特許文献１に示されるように、通常の基板を配置する第１電極（下部電極）に高周波電力を供給して、対向電極である第２電極（上部電極）を接地し、あるいは、特許文献２に示されるように、第１電極に低周波電力を供給し、第２電極に高周波電力を供給して、基板への成膜を行なうことが知られている。
ところが、このような従来のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜では、基板に高エネルギーのイオンが引き込まれるために、温度上昇に起因する基板のダメージや、高エネルギーイオンによる基板表面の損傷等が生じてしまう。また、このような従来のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜では、イオンの引き込みによって起こるエッチング現象や再スパッタリング現象、表面マイグレーションの促進などにより、膜質向上や被覆性の向上効果が期待できるが、高エネルギーなイオンほど、早くバイアス電位に反応して成膜に利用され易いため、高エネルギーイオンのみを制御することは、困難である。
【００３４】
これに対し、本発明によれば、基板Ｚを配置する基板ホルダ１４に高周波電力を供給して、対向電極となるシャワー電極１６に低周波電力を供給して、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜を行なう。
【００３５】
ＣＣＰ−ＣＶＤにおいては、プラズマ電位と電極電位との差が両電極で同等であれば、イオンは、周波数の高い電力を供給される電極より、周波数の低い電力を供給される電極に強く引き込まれる。この傾向は、高エネルギーなイオンほど、強い傾向にあると考えられる。
そのため、本発明によれば、基板Ｚの加熱や損傷の原因となる高エネルギーイオンを、低周波数のシャワー電極１６側に優先的に引き込むことが出来るので、基板Ｚへの高エネルギーイオンの入射を、大幅に抑制することができる。その結果、本発明によれば、加熱による基板Ｚのダメージや、高エネルギーイオンの入射に起因する基板Ｚの表面の損傷や破壊、および、成膜した膜の損傷や破壊を好適に防止することができる。
【００３６】
また、第１電極に電力を供給しているので、バイアスの効果を得ることもできる。そのため、膜質の向上や段差被覆性の向上に有効な低エネルギーのイオンは、より高い効率で基板Ｚに引き込むことができ、この低エネルギーイオンによって、緻密で良好な膜質の膜を成膜できる。
つまり、本発明では、第１電極（基板ホルダ１４）により真空チャンバ１２内に放電を起こして、反応ガスを解離・電離させてラジカルやイオンを生成し、第１電極によるバイアス効果によりイオンを成膜に利用するが、その際に、第２電極（シャワー電極１６）に低周波電力を供給することによって、成膜に利用するイオンのエネルギーを制御することができ、特に高エネルギーイオンの基板Ｚ（被処理物）への引き込みを抑制できる。これにより基板Ｚの表面に引き込むイオンのエネルギー選択という新たな制御機能を追加できるため、イオンを利用したプラズマＣＶＤ法において、従来以上に膜質や被覆性などの制御性を向上でき、様々なアプリケーションに最適な膜を提供できる。
【００３７】
すなわち、本発明によれば、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜において、基板Ｚの損傷や成膜した膜自身の損傷を好適に防止しつつ、緻密で膜質の良好な膜を成膜することができる。
そのため、本発明は、高分子材料からなる基板Ｚなど、熱によるダメージを受け易く、また、表面の硬度が低くて高エネルギーイオンよる損傷も受け易い、表面（成膜面）が有機物からなる基板Ｚへの成膜には好適である。また、本発明によれば、基板Ｚの表面の損傷を大幅に低減して、緻密な膜を成膜できるので、成膜面に高い表面平滑性が求められ、かつ、膜が緻密であることが要求される、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜などのガスバリア膜の成膜には、好適であり、基板Ｚとしてプラスチックフィルム等が用いられることが多いガスバリアフィルムの製造には、特に好適である。
【００３８】
本発明において、高周波電力は、３ＭＨｚ〜３００ＭＨｚが好ましく、特に、１３．５６ＭＨｚ〜１００ＭＨｚが好ましい。
高周波電力を、この範囲とすることにより、高速成膜が可能である、大面積化が容易である、低周波電力によるイオンの制御効果が高い等の点で好ましい結果を得ることができる。
他方、低周波電力は、５０ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚが好ましく、特に、１００ｋＨｚ〜３ＭＨｚが好ましい。
低周波電力を、この範囲とすることにより、高周波電力による放電への干渉を少なくできる、低周波電力によるイオンの制御効果が高い等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００３９】
また、本発明においては、シャワー電極１６（第２電極）には、バイアス電位が掛かる結果となるが、シャワー電極１６に掛けるバイアス電位は、負のバイアス電位であるのが好ましい。
一般的に、ＣＶＤによる成膜に利用されるイオンは、正のイオンが多いので、シャワー電極１６に負のバイアスを掛けることにより、効率の良い成膜を行なうことができる、高周波電力による放電への干渉を少なくできる、低周波電力によるイオンの制御効果が高い等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００４０】
本発明においては、第１電極である基板ホルダ１４に供給する高周波電力の周波数、および、第２電力に供給する低周波電力の周波数以外の成膜条件には、特に限定はない。
従って、電極に供給する電力量、成膜圧力、反応ガスなどのガスの供給量、基板温度等の各種の成膜条件は、成膜する膜の種類や、要求される成膜レート等に応じて、適宜、設定すればよい。
【００４１】
このようなＣＶＤ装置１０では、通常のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜装置と同様にして、基板Ｚに成膜を行なえばよい。
すなわち、まず、基板ホルダ１４の所定位置に基板Ｚを配置して真空チャンバ１２を閉塞する。次いで、真空排気手段２８によって真空チャンバ１２内を排気して、また、ガス導入手段３０からシャワー電極１６に反応ガスを供給して、真空チャンバ１２内を所定の成膜圧に調整する。さらに、第１電源２０から基板ホルダ１４に高周波電力を、第２電源２４からシャワー電極１６に低周波電力を、それぞれ供給して、基板Ｚの表面にＣＣＤ−ＣＶＤによる成膜を行なえばよい。
【００４２】
図２に、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法の第２の態様を実施する、本発明のプラズマＣＶＤ装置の第２の態様の一例を概念的に示す（以下、両者をまとめて第２の態様ともいう）。
前述の本発明の成膜方法およびＣＶＤ装置の第１の態様（以下、両者をまとめて第１の態様ともいう）は、第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の高周波電力を供給し、第２電極に第１電極に供給する電力の周波数よりも低い周波数を有し、かつ、１３．５６ＭＨ以下である低周波電力を供給しつつ、基板Ｚに成膜を行なうものである。これに対し、本発明の第２の態様は、前記第１の態様における低周波電力に代えて、第２電極に、第１電極に供給する電力の周波数よりも低い周波数で、かつ、１３．５６ＭＨ以下であるパスル周波数を有するＤＣパルス電力を供給する。
【００４３】
本発明の第２の態様は、これ以外は、前記第１の態様と全く同様である。
従って、図２に示すプラズマＣＶＤ装置４０（以下、ＣＶＤ装置４０とする）は、前記ＣＶＤ装置１０において、シャワー電極１６に低周波電力を供給する第２電源２４に代えて、第２電極であるシャワー電極１６に、第１電極に供給する電力の周波数よりも低い周波数で、かつ、１３．５６ＭＨ以下であるパスル周波数を有するＤＣパルス電力を出力するＤＣパルス電源４２が接続される以外には、全く同じ構成を有する。
そのため、図２に示すＣＶＤ装置４０においては、同じ部材は図１に示すＣＶＤ装置１０と同じ符号を付し、説明は異なる部位を主に行なう。
【００４４】
上記したように、ＤＣパルス電源４２は、第２電極であるシャワー電極１６に、第１電極である基板ホルダ１４に供給する電力の周波数よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨ以下であるパルス周波数（例えばＬＦ〜ＭＦ帯（３０ｋＨｚ〜３ＭＨｚ））を有するＤＣパルス電力を供給するものである。
ＤＣパルス電源４２は、第１電極に供給する電力の周波数よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給できるものであれば、公知のＤＣパルス電源が、各種、利用可能である。
【００４５】
このようなＣＶＤ装置４０においても、先のＣＶＤ装置１０（本発明の第１の態様）と全く同様の効果を得ることができる。
すなわち、本発明の第２の態様においても、高エネルギーイオンが基板Ｚに入射するのを抑制して、高エネルギーイオンに起因する基板の昇温ダメージや損傷、成膜した膜の損傷等を抑制し、かつ、緻密で膜質の良好な膜を成膜することができる。
【００４６】
本発明の第２の態様において、シャワー電極１６に供給するＤＣパルス電力のパルス周波数は、５０ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚとするのが好ましく、特に、１００ｋＨｚ〜３ＭＨｚが好ましい。
シャワー電極１６に供給するＤＣパルス電力のパルス周波数低周波電力を、この範囲とすることにより、高周波電力による放電への干渉を少なくできる、低周波電力によるイオンの制御効果が高い等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００４７】
図１に示すＣＶＤ装置１０、および、図２に示すＣＶＤ装置４０は、共に、個体状の基板Ｚに成膜を行なう、いわゆるバッチ式の装置である。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、長尺なシート状の基板に連続的に成膜を行なうものであってもよい。
【００４８】
図３に、その一例を示す。
図３に示す成膜装置５０は、長尺な基板Ｚ（フィルム原反）を長手方向に搬送しつつ、この基板Ｚの表面に、ＣＣＰ−ＣＶＤによって成膜を行なって、ガスバリアフィルムなどの機能性フィルムを製造するものである。
この成膜装置５０は、長尺な基板Ｚをロール状に巻回してなる基板ロール５８から基板Ｚを送り出し、長手方向に搬送しつつガスバリア膜等の目的とする膜を成膜して、成膜した基板Ｚをロール状に巻き取る、前述のいわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)による成膜を行なう装置である。
【００４９】
このような成膜装置５０は、供給室５２と、成膜室５４と、巻取り室５６とを有する。
なお、成膜装置５０は、図示した部材以外にも、搬送ローラ対や、基板Ｚの幅方向の位置を規制するガイド部材など、基板Ｚを所定の経路で搬送するための各種の部材（搬送手段）を有してもよい。
【００５０】
供給室５２は、回転軸６２と、ガイドローラ６４と、真空排気手段６８とを有する。
長尺な基板Ｚ巻回した基板ロール５８は、供給室５２の回転軸６２に装填される。
回転軸６２に基板ロール５８が装填されると、基板Ｚは、供給室５２から、成膜室５４を通り、巻取り室５６の巻取り軸６０に至る所定の搬送経路を通される（送通される）。
成膜装置５０においては、基板ロール５８からの基板Ｚの送り出しと、巻取り室５６の巻取り軸６０における基板Ｚ（成膜済の基板Ｚ）の巻き取りとを同期して行なって、長尺な基板Ｚを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、成膜室５４において、基板Ｚに、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜を連続的に行なう。
【００５１】
供給室５２においては、図示しない駆動源によって回転軸６２を図中時計方向に回転して、基板ロール５８から基板Ｚを送り出し、ガイドローラ６４によって所定の経路を案内して、基板Ｚを、隔壁７０に設けられたスリット７０ａから、成膜室５４に送る。
【００５２】
図示例の成膜装置５０においては、好ましい態様として、供給室５２に真空排気手段６８を設けている。供給室５２に真空排気手段６８を設け、成膜中は、後述する成膜室５４と同じ真空度とすることにより、供給室５２の圧力が、成膜室５４の真空度（ガスバリア膜の成膜）に影響を与えることを防止している。
なお、真空排気手段６８は、先の図１に示すＣＶＤ装置１０の真空排気手段２８と同様、真空成膜装置に用いられている公知の（真空）排気手段が、各種、利用可能である。この点に関しては、後述する他の真空排気手段も同様である。
【００５３】
前述のように、基板Ｚは、ガイドローラ６４に案内されて、成膜室５４に搬送される。
成膜室５４は、基板Ｚの表面に、図１に示すＣＶＤ装置１０と同様に、基板を保持する第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する高周波電力を供給し、第２電極に、第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数を有する低周波電力を供給しつつ、ＣＣＰ−ＣＶＤによって目的とする膜を成膜するものである。
【００５４】
図示例において、成膜室５４は、ドラム７２と、シャワー電極７４ａ，７４ｂ、７４ｃ、および７４ｄと、ガイドローラ７６および７８と、ガス供給手段８０と、第２電源８２と、第１電源８４と、真空排気手段８６と、マッチングボックス９０および９２とを有する。
【００５５】
成膜室５４のドラム７２は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する円筒状の部材で、ガイドローラ７６によって所定の経路に案内された基板Ｚを、周面の所定領域に掛け回して、基板Ｚを後述するシャワー電極７４ａ〜７４ｄに対面する所定位置に保持（配置）しつつ、長手方向に搬送する。また、ドラム７２は、温度調整手段を有し、成膜中の基板Ｚの温度を調整可能とするのが好ましい。
【００５６】
このドラム７２は、本発明における第１電極としても作用するものであり、第１電源８４に接続され、この第１電源８４から、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する高周波電力を供給される。
【００５７】
第１電源８４は、先のＣＶＤ装置１０の第１電源２０と同様のものであり、基板Ｚを配置する第１電極であるドラム７２に、マッチングボックス９０を介してＨＦ〜ＶＨＦ帯（３ＭＨｚ超〜３００ＭＨｚ）の周波数を有する高周波電力を供給するものである。
また、マッチングボックス９０も、先のマッチングボックス２６と同様、高周波電源を用いる装置に用いられる、公知の整合器である。
【００５８】
シャワー電極７４ａ〜７４ｄは、先の図１に示すＣＶＤ装置１０のシャワー電極１６と同様の構成を有するものであり、すなわち、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜に利用される、公知のシャワー電極である。
図示例において、シャワー電極７４ａ〜７４ｄは、貫通穴が多数形成された１つの最大面をドラム７２の周面に対面して、この最大面の中心からの垂線がドラム７２の法線と一致するように配置される。
【００５９】
図示例においては、シャワー電極が、４個、配置されているが、本発明は、これに限定はされず、シャワー電極は１〜３個でも、４個以上でもよい。
また、本発明は、シャワー電極を用いて成膜するのにも限定はされず、通常の板状の電極と、ガス供給ノズルとを用いるものであってもよいのも、成膜装置１０と同様である。
【００６０】
ガズ供給手段８０は、先の図１に示すＣＶＤ装置１０のガス供給手段３０と同様、プラズマＣＶＤ装置等の真空成膜装置に用いられる公知のガス供給手段であり、シャワー電極７４ａ〜７４ｄの内部に、反応ガスを供給する。
前述のように、シャワー電極７４ａ〜７４ｄのドラム７２との対向面には、多数の貫通穴が供給されている。従って、シャワー電極７４ａ〜７４ｄに供給された反応ガスは、この貫通穴から、シャワー電極７４ａ〜７４ｄとドラム７２との間に導入される。
【００６１】
ここで、シャワー電極７４ａ〜７４ｄは、先のシャワー電極１６と同様、本発明における第２電極としても作用するものであり、第２電源８２に接続され、第２電源８２から、ＨＦ帯未満の周波数の電力を供給される。
第２電源８２は、先の図１に示すＣＶＤ装置１０の第２電源２４と同様のものであり、マッチングボックス９２を介して、第２電極であるシャワー電極７４ａ〜７４ｄに、第１電源８４がドラム７２（第１電極）に供給する電力よりも周波数が低く、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下（例えばＬＦ〜ＭＦ帯（３０ｋＨｚ〜３ＭＨｚ））の周波数を有する低周波電力を供給する。なお、マッチングボックス９２は、先のマッチングボックス８８と同様のものである。
【００６２】
供給室５２から供給され、ガイドローラ７６によって所定の経路に案内された基板Ｚは、第１電極であるドラム７２の周面の所定領域に掛け回されて、ドラム７２に支持／案内されつつ、所定の搬送経路を搬送される。
成膜室５４内は、真空排気手段８６によって所定の真空度に減圧されている。また、シャワー電極７４ａ〜７４ｄには、ガス供給手段８０から反応ガスが供給されて、シャワー電極７４ａ〜７４ｄと基板Ｚ（ドラム７２）との間に、反応ガスが供給される。さらに、シャワー電極７４ａ〜７４ｄには、第２電源８２から、ドラム７２に供給される電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数を有する低周波電力が供給され、また、ドラム７２には第１電源８４からＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する高周波電力が供給される。
これにより、ドラム７２によって支持されつつ搬送される基板Ｚの表面に、ＣＣＰ−ＣＶＤによってガスバリア膜が成膜される。
【００６３】
なお、この第２電源８２に代えて、第２電極であるシャワー電極７４ａ〜７４ｄに、第１電源８４がドラム７２に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下（例えばＬＦ〜ＭＦ帯（３０ｋＨｚ〜３ＭＨｚ））であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給するＤＣパスル電源を設けて、前記図２に示すＣＶＤ装置４０と同様に、本発明に第２の態様による成膜を行なうようにしてもよいのは、もちろんである。
【００６４】
ドラム７２に支持／搬送されつつ、シャワー電極７４ａ〜７４ｄと対面する領域を通過し成膜された基板Ｚは、ガイドローラ７８によって所定経路に案内されて、成膜室５４と巻取り室５６とを分離する隔壁９４に形成されたスリット９４ａから、巻取り室５６に搬送される。
【００６５】
図示例において、巻取り室５６は、ガイドローラ９６と、巻取り軸６０と、真空排気手段８８とを有する。
巻取り室５６に搬送された基板Ｚ（ガスバリアフィルム）は、ガイドローラ９６に案内されて巻取り軸６０に搬送され、巻取り軸６０によってロール状に巻回されて、次の工程に供される。
また、先の供給室５２と同様、巻取り室５６にも真空排気手段８８が配置され、成膜中は、巻取り室５６も、成膜室５４における成膜圧力に応じた真空度に減圧される。
【００６６】
以上、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法およびプラズマＣＶＤ装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【００６７】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。
【００６８】
［実施例１］
図１に示すＣＶＤ装置１０を用いて、基板Ｚの表面に厚さ３００ｎｍの窒化シリコン膜を成膜した。
【００６９】
基板Ｚは、厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルム（東レフィルム加工株式会社製のポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミナイス」）を用いた。
この基板Ｚを、基板ホルダ１４の所定位置に配置し、真空チャンバ１２を閉塞した。なお、この時点での基板ホルダ１４の温度は２５℃（室温）であった。
【００７０】
次いで、真空排気手段２８を駆動して真空チャンバ１２内を排気し、圧力が０．０１Ｐａとなった時点で、ガス供給手段３０からシャワー電極１６に、反応ガスとしてシランガス、アンモニアガスおよび窒素ガスを供給し、真空チャンバ１２内の圧力（成膜圧力）が７０Ｐａとなるように、真空排気手段２８による排気を調節した。
なお、シランガス、アンモニアガスおよび窒素ガスの流量は、流量比をシランガス：アンモニアガス：窒素ガス＝１：３：１０とし、成膜速度が１５０ｎｍ／ｍｉｎとなる流量に調整した。成膜速度と反応ガス流量との関係は、予め、実験で調べておいた。
【００７１】
次いで、第１電源２０から第１電極である基板ホルダ１４に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給し、また、第２電源２４から第２電極であるシャワー電極１６に６００ｋＨｚの低周波電力を供給し、基板Ｚの表面への窒化シリコン膜の成膜を開始した。
なお、基板ホルダ１４に供給した電力量は１．５Ｗ／ｃｍ2、シャワー電極１６に供給した電力量は０．４にＷ／ｃｍ2（電極面積に対する電力量）とした。
【００７２】
２分を経過した時点で、第１電源２０および第２電源２４からの電力供給、ガス供給手段３０からの反応ガスの供給、および、真空排気手段２８の駆動を停止して、次いで、真空チャンバ１２を大気開放して、窒化シリコン膜を成膜した基板Ｚを取り出した。
この時点での基板Ｚの温度（基板到達温度）は、６５℃であった。
【００７３】
基板Ｚ（ＰＥＴフィルム）の熱負けを、目視観察によって調べた。その結果、評価は◎であった。
なお、熱負けの評価は、
成膜前と外観の変化が無い場合を◎；
変形が認められるがガスバリアフィルムとしての使用可能である場合を○；
基板Ｚが溶融して再凝固した形跡は認められないが、ガスバリアフィルムとしての使用が不可能な変形が認められる場合を△；
基板Ｚが溶融して再凝固した形跡が認められる場合を×； と評価した。
【００７４】
また、窒化シリコン膜を成膜した基板Ｚについて、カルシウム腐食法（特開２００５−２８３５６１号公報に記載される方法）によって、ガスバリア性（水蒸気透過率［g/(m2・day)］）を測定した。
その結果、ガスバリア性は、０．００２［g/(m2・day)］であった。
【００７５】
さらに、窒化シリコン膜の表面粗さＲａをＡＦＭ（原子間力顕微鏡 １μｍ視野）によって測定したところ、１．１２[ｎｍ]であった。
【００７６】
また、基板Ｚをシリコンウエハに代えて、全く同様にして、基板Ｚの表面に厚さ３００ｎｍの窒化シリコン膜を成膜した。
得られた窒化シリコン膜の屈折率を測定した結果、１．７７〜１．７９であった。
以上の結果は、下記表１に記す。
【００７７】
［比較例１］
シャワー電極１６に電力を供給せずに接地（アース）した以外は、前記実施例１と同様にして基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。さらに、基板Ｚをシリコンウエハに代えて、同様にして窒化シリコン膜を成膜した。
成膜終了時の基板Ｚの温度は７０℃であった。
また、実施例１と同様にして、基板の熱負け、ガスバリア性、窒化シリコン膜の表面粗さ、および、シリコンウエハ上に成膜した膜の屈折率を測定した。
その結果、基板の熱負けは○； 、水蒸気透過率は０．０１２［g/(m2・day)］；、 表面粗さは１．８８[ｎｍ]； 、屈折率は１．７８〜１．８１； 、であった。
結果を下記表１に併記する。
【００７８】
［比較例２］
シャワー電極１６に供給する電力を１３．５６ＭＨｚにし、基板ホルダ１４に供給する電力を６００ｋＨｚとした以外は、前記実施例１と同様にして基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。さらに、基板Ｚをシリコンウエハに代えて、同様にして窒化シリコン膜を成膜した。
成膜終了時の基板Ｚの温度は１１５℃であった。
また、実施例１と同様にして、基板の熱負け、ガスバリア性、窒化シリコン膜の表面粗さ、および、シリコンウエハ上にに成膜した膜の屈折率を測定した。
その結果、基板の熱負けは×；、 表面粗さは１．８８[ｎｍ]； 、屈折率は１．７８〜１．８１； 、であった。なお、水蒸気透過率は、基板Ｚが水蒸気透過測定が不可能なほど変形してしまい、測定することができなかった。
結果を下記表１に併記する。
【００７９】
【表１】
【００８０】
［実施例２］
成膜時間を５秒として成膜する窒化シリコン膜の膜厚を約１０ｎｍとし、また、基板Ｚを基板ホルダに配置する際における基板ホルダ１４の温度を７０℃とした以外には、実施例１と同様にして、基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。
この厚さ約１０ｎｍの窒化シリコン膜の表面粗さＲａを、実施例１と同様に測定したところ、０．８５ｎｍであった。
【００８１】
［比較例３］
シャワー電極１６に電力を供給せずに接地（アース）した以外は、前記実施例２と同様にして、基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。
得られた厚さ約１０ｎｍの窒化シリコン膜の表面粗さＲａを同様に測定したところ、１．３８ｎｍであった。
【００８２】
［比較例４］
シャワー電極１６に供給する電力を１３．５６ＭＨｚにし、基板ホルダ１４に供給する電力を６００ｋＨｚとした以外は、前記実施例２と同様にして基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。
得られた厚さ約１０ｎｍの窒化シリコン膜の表面粗さＲａを同様に測定したところ、１．６４であった。
実施例２、比較例３および４で測定された厚さ約１０ｎｍの窒化シリコン膜の表面粗さＲａを、下記表２に示す。
【００８３】
【表２】
【００８４】
上記表１および表２に示されるように、本発明によれば、ガスバリア性に優れた膜が成膜されており、すなわち、緻密で膜質が良好な膜が成膜できる。また、従来の成膜方法である比較例に比して、基板の到達温度が低く、基板Ｚ（ＰＥＴフィルム）の基板の熱負けも防止できる。
さらに、窒化シリコン膜の表面粗さ、特に、膜厚約１０ｎｍの表面粗さから、プラズマや反応ガスイオン等による基板Ｚの損傷度合いが好適に知見できるが、本発明によれば、従来の方法である比較例に比して、反応ガスイオン等によるＰＥＴフィルムの表面の損傷が少ないことも分かる。
以上の結果より、本発明の効果がは、明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の態様の一例の概念図である。
【図２】本発明のプラズマＣＶＤ装置の第２の態様の一例の概念図である。
【図３】本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の態様の別の例の概念図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０，５０ （プラズマ）ＣＶＤ装置
１２ 真空チャンバ
１４ 基板ホルダ
１６，７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ シャワー電極
１８ シールド
２０，８４ 第１電源
２４，８２ 第２電源
２６，２７，９０，９２ マッチングボックス
２８，６８，８６，８８ 真空排気手段
３０，８０ ガス供給手段
４２ ＤＣパルス電源
５０ 成膜装置
５２ 供給室
５４ 成膜室
５６ 巻取り室
５８ 基板ロール
６０ 巻取り軸
６２ 回転軸
６４，７６，７８，９６ ガイドローラ
７０，９４ 隔壁
７２ ドラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量結合型のプラズマＣＶＤによる被処理物の表面への成膜に関し、詳しくは、被処理物の昇温や損傷を防止して、好適な膜を成膜できるプラズマＣＶＤ成膜方法およびプラズマＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムなど、プラスチックフィルム等のフィルム状基板の表面に、ガスバリア性、反射防止性、透明導電性などの目的とする機能を発現する膜（機能性膜）を成膜してなる機能性フィルム（機能性シート）が、光学素子、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池などの、各種の用途に利用されている。
また、目的とする性能を発現する製品を得るために、光学素子、ガラス板やプラスチック板、半導体装置等の各種のデバイスなど、各種の物品の表面に、ガスバリア膜、反射防止膜、防曇膜、透明導電膜等の目的とする機能を発現する膜を成膜することも行なわれている。
【０００３】
このような被処理物への成膜方法として、容量結合型プラズマＣＶＤ（ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma）−ＣＶＤ）が知られている。
周知のように、ＣＣＰ−ＣＶＤとは、第１電極と、この第１電極の対向電極となる（電極対を成す）第２電極とを用い、両電極間に、反応ガスを供給し、かつ、電圧を印加することにより、プラズマを生成して反応ガスを解離・電離させてラジカルやイオンを生成し、第１電極と第２電極との間に配置した被処理物の表面にプラズマＣＶＤによる成膜を行なうものである。
【０００４】
例えば、特許文献１には、下部電極に高周波電源を接続して、上部電極を接地し、下部電極に被処理物を配置して、成膜系内にモノシランを含む反応ガスを導入し、下部電極を加熱することなく、下部電極より高周波電力を投入することにより、下部電極にセルフバイアスを生成しつつ、被処理物の表面に窒化シリコン膜または酸化シリコン膜を成膜する、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、高周波電源（１３．５６ＭＨｚ超〜６０ＭＨｚ）に接続された上部電極と、高周波バイアス電源（３００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚ）に接続された下部電極とを有し、下部電極に被処理物を載置して、成膜系内に窒素ガス、アンモニアガス、過酸化水素ガス、アルゴンガス、およびヘリウムガスの１以上を反応ガスとして導入する手段を有するプラズマＣＶＤ装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−５８１０３号公報
【特許文献２】特開平８−２１３３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に示されるような、下部電極（基板を配置する電極）にセルフバイアスを生成するＣＣＰ−ＣＶＤや、特許文献２に示されるような、下部電極に、上部電極よりも低周波数のバイアス電力を供給するＣＣＰ−ＣＶＤでは、プラズマによって生成された反応ガス由来のイオンのうち、低エネルギーイオンだけではなく、高エネルギーイオンも被処理物に引き込まれる。
【０００８】
そのため、成膜中に、被処理物の温度が向上してダメージを受けたり、高エネルギーイオンの入射によって被処理物の表面や成膜している膜自体が損傷してしまう場合が有る。
また、イオンの引き込みによって起こるエッチング現象や再スパッタリング現象、さらには、表面マイグレーションの促進などにより、膜質向上や被覆性の向上効果が期待できるが、膜質向上も被覆性向上も、対象とする被処理物（凹凸が有ってもよい）によって、最適なイオン利用度が異なる。此処で、特許文献１や特許文献２に示されるようなプラズマＣＶＤでは、高エネルギーなイオンほど、早くバイアス電位に反応し、成膜に利用され易い。そのため、高エネルギーイオンのみを制御することは、困難である。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、容量結合型プラズマＣＶＤによる成膜において、高エネルギーイオンを選択的に制御することができ、特に、低エネルギーイオンを被処理物に引き込みつつ、成膜に悪影響を及ぼす高エネルギーイオンの被処理物への引き込みを抑制することができ、これにより、被処理物の温度上昇や被処理物表面の損傷を低減し、さらに、被覆性の向上が可能となる形状の対応範囲の拡大や、膜質の向上等も図ることができるプラズマＣＶＤ成膜方法、および、プラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法の第１の態様は、容量結合型プラズマＣＶＤによって、被処理物の表面に成膜を行なうに際し、第１電極と、この第１電極の対向電極となる第２電極とを設け、前記第１電極に被処理物を配置すると共に、前記第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、かつ、前記第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を供給しつつ、前記被処理物の表面に成膜を行なうことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜方法を提供する。
また、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法の第２の態様は、容量結合型プラズマＣＶＤによって、被処理物の表面に成膜を行なうに際し、第１電極と、この第１電極の対向電極となる第２電極とを設け、前記第１電極に被処理物を配置すると共に、前記第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、かつ、前記第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給しつつ、前記被処理物の表面に成膜を行なうことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜方法を提供する。
【００１１】
また、本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の態様は、被処理物を配置される第１電極と、前記第１電極の対向電極となる第２電極と、前記第１電極に接続される、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を出力する第１電源と、前記第２電極に接続される、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を出力する第２電源と、前記第１電極と第２電極との間に反応ガスを導入するガス導入手段とを有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置を提供する。
【００１２】
さらに、本発明のプラズマＣＶＤ装置の第２の態様は、被処理物を配置される第１電極と、前記第１電極の対向電極となる第２電極と、前記第１電極に接続される、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を出力する第１電源と、前記第２電極に接続される、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を出力するＤＣパルス電源と、前記第１電極と第２電極との間に反応ガスを導入するガス導入手段とを有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置を提供する。
【００１３】
このような本発明の成膜方法およびプラズマＣＶＤ装置において、前記第１電極に供給する電力の周波数は、１３．５６ＭＨｚ〜３００ＭＨｚであるのが好ましい。
また、本発明の成膜方法およびＣＶＤ装置共に、前記第２電極に供給するのは負のバイアス電位であるのが好ましく、また、第１の態様においては、前記第２電極に供給する電力の周波数は５０ｋＨｚ〜３ＭＨｚであるのが好ましく、他方、第２の態様においては、前記第２電極に供給するＤＣパルス電力のパルス周波数は５０ｋＨｚ〜３ＭＨｚであるのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の成膜方法およびＣＶＤ装置において、前記被処理物が長尺なシート状物であり、かつ、前記第１電極が、このシート状物を周面で支持して回転することにより長手方向に搬送する円筒状のドラムで、前記第２電極が、前記ドラムの周面に対面してドラムの回転方向に配列される少なくとも１つの電極であるのが好ましく、また、被処理物の表面が有機物であるのが好ましく、さらに、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、および、酸窒化シリコン膜のいずれかを成膜するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成を有する本発明は、第１電極と、この第１電極の対向電極となる（電極対を成す）第２電極とを有し、両電極間に電圧を印加すると共に、両電極間に反応ガスを導入して被処理物の表面にＣＶＤによる成膜を行なう容量結合型ＣＶＤにおいて、第１電極に表面に成膜される被処理物を配置すると共に、第１電極には、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の高周波電力を供給し、第２電極には、前記第１電極に供給する電力よりも周波数が低く、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数を有する電力、もしくは、前記第１電極に供給する電力よりも周波数が低く、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給して、成膜を行なう。
このような構成を有する本発明では、プラズマによって生成される反応ガス由来のイオンのうち、基板の昇温や損傷や、成膜した膜自身の損傷等を起こし易い高エネルギーイオンを被処理物の表面に引き込むことを大幅に抑制しつつ、膜質や段差被覆性の向上に有効な低エネルギーイオンは、被処理物表面への成膜に有効に利用して、成膜を行なうことができる。
そのため、本発明によれば、高エネルギーイオンによる被処理物の温度上昇や、被処理物表面の損傷／破壊を大幅に抑制して、かつ、膜質の良好な膜を、高い段差被覆性で成膜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法およびプラズマＣＶＤ装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１７】
図１に、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法の第１の態様を実施する、本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の態様の一例を概念的に示す。
【００１８】
図１に示すプラズマＣＶＤ装置１０（以下、ＣＶＤ装置１０とする）は、容量結合型プラズマＣＶＤ（ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma）−ＣＶＤ）によって、基板Ｚ（被処理物／基材）の表面に成膜（膜を形成）する装置である。
このようなＣＶＤ装置１０は、基本的に、真空チャンバ１２、基板ホルダ１４、シャワー電極１６、シールド１８、第１電源２０、第２電源２４、マッチングボックス２６および２７、真空排気手段２８、ならびに、ガス供給手段３０を有して構成される。
また、図１に示されるように、基板ホルダ１４、シャワー電極１６、およびシールド１８は、真空チャンバ１２内に配置される。
【００１９】
図示例のＣＶＤ装置１０は、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜において、第１電極である基板ホルダ１４にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、第２電極であるシャワー電極１６に、第１電極に供給する電力の周波数よりも低く、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を供給しつつ、基板Ｚに成膜を行なう以外には、基本的に、通常のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜を行なうものである。
すなわち、本発明は、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜において電極対を成す電極に供給する電力の周波数が異なる以外には、基本的に、通常のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜を行なう。
【００２０】
本発明において、基板Ｚ（被処理物）には特に限定はなく、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜が可能なものであれば、全ての物（物品）が利用可能である。
具体的には、基板Ｚとしては、フィルム状物（シート状物）、ガラス板やプラスチック板等の各種の板状物、レンズや光学フィルタなどの光学素子、有機ＥＬや太陽電池などの光電変換素子、液晶ディスプレイや電子ペーパーなどのディスプレイパネル等、各種の物品（部材）が、基材として利用可能である。中でも特に、フィルム状物は、基板Ｚとして好適である。
【００２１】
また、基板Ｚの材料にも、特に限定はないが、本発明の効果が好適に発現できる等の点で、表面が有機物である物が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレートなどの高分子材料からなる基板Ｚが、好適な一例として例示される。
また、本発明において、基板は、上記各種の物品を本体（基材）として、その表面（少なくとも成膜面）に、保護層、接着層、光反射層、遮光層、平坦化層、緩衝層、応力緩和層等の、各種の機能を得るための有機物や無機物からなる層（膜）が形成されているものであってもよい。さらに、半導体基板やディスプレイ基板のように、凹凸が意図して形成されている基板であってもよい。
【００２２】
真空チャンバ１２は、プラズマＣＶＤ装置、スパッタリング装置、真空蒸着装置等の各種の真空成膜装置で利用されている公知の真空チャンバである。
また、真空排気手段６８も、ターボポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプなどの真空ポンプ、さらには、クライオコイル等の補助手段、到達真空度や排気量の調整手段等を利用する、真空成膜装置に用いられている公知の（真空）排気手段が、各種、利用可能である。
【００２３】
基板ホルダ１４は、基板Ｚを所定の成膜位置に保持するもので、各種の真空成膜装置で利用されている基板ホルダが、各種、利用可能である。
なお、基板ホルダ１４における基板Ｚの保持手段には、特に限定はなく、公知の基板Ｚの形状に応じた各種の方法が利用可能である。あるいは、基板ホルダ１４は、基板Ｚを保持（固定）するのではなく、単に基板Ｚを載置するのみであってもよい。なお、基板ホルダ１４には、基板Ｚの位置決め手段を有するのが好ましい。
また、図示例においては、好ましい態様として、基板ホルダ１４は、基板Ｚを加熱するための、加熱手段を内蔵する。また、加熱手段に代えて、基板Ｚを加熱および冷却可能な加熱／冷却手段を内蔵するのも好ましい。
【００２４】
ここで、図示例においては、基板ホルダ１４は、本発明における第１電極としても作用するものであり、後述する第１電源２０に接続されており、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給される。
【００２５】
なお、図示例のＣＶＤ装置１０においては、好ましい態様として、第１電極である基板ホルダ１４に、直接的に基板Ｚを配置（載置）している。
しかしながら、本発明は、これに限定はされず、第１電極には電極としての作用のみを持たせ、基板Ｚは、別途、設けられる基板保持手段によって、第１電極から離間して、第１電極の近傍に配置するようにしてもよい。
【００２６】
図示例において、シャワー電極１６は、一例として中空の直方体であって、シールド１８によって、最大面を第１電極である基板ホルダ１４と対面して配置される。
このシャワー電極１６は、第１電極である基板ホルダ１４の対向電極となる第２電極であり（すなわち、第１電極と電極対を成す第２電極）、反応ガスの導入管３０ａに挿通された導線（図示省略）によって後述する第２電源２４に接続される。このシャワー電極１６には、後述する基板ホルダ１４（第１電極）に供給する電力よりも低い周波数を有し、かつ、周波数が１３．５６ＭＨｚ以下である電力が、第２電源２４から供給される。
シャワー電極１６は、天井から垂下されるシールド１８に収容されて、所定位置に保持される。シールド１８は、基板ホルダ１４と対向する面が開放する、シャワー電極１６の外形と略同形状の内壁面を有する直方体状の筐体である。また、このシールド１８は、電磁波を遮蔽する電磁波シールドとしても作用する。
【００２７】
シャワー電極１６の基板ホルダ１４との対向面には、多数の貫通穴が全面的に形成されている。さらに、シャワー電極１６内は、導入管３０ａによってガス供給手段３０と接続され、反応ガスが供給される。
すなわち、シャワー電極１６は、第２電極のみならず、反応ガスの導入手段としても作用するものであり、ガス導入手段３０からシャワー電極１６内に供給された反応ガスは、基板ホルダ１４との対向面に形成された貫通穴から、第１電極である基板ホルダ１４と、第２電極であるシャワー電極１６との間に供給される。
【００２８】
ガス供給手段３０は、プラズマＣＶＤ装置やスパッタリング装置等に利用されている公知のガス供給手段である。
本発明で成膜する膜には、特に限定はない。従って、ガス供給手段３０が供給する反応ガスは、成膜する膜に応じた、公知のものを利用すればよい。例えば、窒化シリコン膜を成膜する際であれば、シランガスと、アンモニアガスおよび／または窒素ガスとを、酸化シリコン膜を成膜する際であれば、シランガスと酸素ガスとを、酸窒化シリコン膜を成膜する際であれば、シランガスと、アンモニアガスおよび／または窒素ガスと、酸素とを、それぞれ、シャワー電極１６に供給すればよい。本発明は、このような窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜の成膜に好適である。
また、ガス供給手段３０は、このような成膜に直接寄与する反応ガス以外にも、アルゴンガス等の不活性ガスを、補助的なガスとしてシャワー電極１６に供給してもよい。
【００２９】
なお、本発明は、反応ガスの導入手段として、シャワー電極を利用する構成に限定はされず、第２電極には、電極としての作用のみを持たせ、例えば、第１電極と第２電極との間に、ガスを供給するためのノズルを設けて、此処から反応ガスを供給する方法等、プラズマＣＶＤ装置において利用されているガス導入手段が、各種、利用可能である。
【００３０】
前述のように、第１電源２０は、第１電極である基板ホルダ１４に、マッチングボックス２６を介してＨＦ〜ＶＨＦ帯（３ＭＨｚ超〜３００ＭＨｚ）の周波数を有する電力（以下、便宜的に、高周波電力とする）を供給するものである。第１電源２０としては、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する電力を供給できるものであれば（ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する電源であれば）、公知の高周波電源が、各種、利用可能である。
また、第１電源２０と基板ホルダ１４との間には、マッチングボックス２６が配置される。マッチングボックス２６は、第１電源２０からの電力のインピーダンスを整合する、高周波電源を用いる装置に用いられる、公知の整合器である。
【００３１】
他方、第２電源２４は、第２電極であるシャワー電極１６に、第１電極である基板ホルダ１４に供給する高周波電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数（特に３０ｋＨｚ〜３ＭＨｚが好ましい）を有する電力（以下、便宜的に、低周波電力とする）を供給するものである。
第２電源２４も、基板ホルダ１４に供給する高周波電力よりも低い周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数を有する電力を供給できるものであれば、公知の電源（高周波電源）が、各種、利用可能である。また、第２電源２４とシャワー電極１６との間にも、マッチングボックス２６と同様のマッチングボックス２７が配置される。
【００３２】
本発明は、電極対に電圧を印加して、電極間に反応ガスを供給してプラズマを生成するＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜において、このように、基板Ｚを配置する基板ホルダ１４（第１電極）に高周波電力を、対向電極となるシャワー電極１６（第２電極）に低周波電力を、それぞれ供給して、基板Ｚ（被処理物）の表面（成膜面）に成膜を行なうことにより、加熱による基板のダメージ、高エネルギーイオンによる基板Ｚ表面の損傷を防止しつつ、逆テーパ状の段差等でも高い被覆性で、良好な膜質の膜を成膜することを可能にしたものである。
【００３３】
従来のＣＣＰ−ＣＶＤでは、低温での良質な膜の成膜や、イオンの積極的な利用による膜の良質化等を目的として、前述の特許文献１に示されるように、通常の基板を配置する第１電極（下部電極）に高周波電力を供給して、対向電極である第２電極（上部電極）を接地し、あるいは、特許文献２に示されるように、第１電極に低周波電力を供給し、第２電極に高周波電力を供給して、基板への成膜を行なうことが知られている。
ところが、このような従来のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜では、基板に高エネルギーのイオンが引き込まれるために、温度上昇に起因する基板のダメージや、高エネルギーイオンによる基板表面の損傷等が生じてしまう。また、このような従来のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜では、イオンの引き込みによって起こるエッチング現象や再スパッタリング現象、表面マイグレーションの促進などにより、膜質向上や被覆性の向上効果が期待できるが、高エネルギーなイオンほど、早くバイアス電位に反応して成膜に利用され易いため、高エネルギーイオンのみを制御することは、困難である。
【００３４】
これに対し、本発明によれば、基板Ｚを配置する基板ホルダ１４に高周波電力を供給して、対向電極となるシャワー電極１６に低周波電力を供給して、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜を行なう。
【００３５】
ＣＣＰ−ＣＶＤにおいては、プラズマ電位と電極電位との差が両電極で同等であれば、イオンは、周波数の高い電力を供給される電極より、周波数の低い電力を供給される電極に強く引き込まれる。この傾向は、高エネルギーなイオンほど、強い傾向にあると考えられる。
そのため、本発明によれば、基板Ｚの加熱や損傷の原因となる高エネルギーイオンを、低周波数のシャワー電極１６側に優先的に引き込むことが出来るので、基板Ｚへの高エネルギーイオンの入射を、大幅に抑制することができる。その結果、本発明によれば、加熱による基板Ｚのダメージや、高エネルギーイオンの入射に起因する基板Ｚの表面の損傷や破壊、および、成膜した膜の損傷や破壊を好適に防止することができる。
【００３６】
また、第１電極に電力を供給しているので、バイアスの効果を得ることもできる。そのため、膜質の向上や段差被覆性の向上に有効な低エネルギーのイオンは、より高い効率で基板Ｚに引き込むことができ、この低エネルギーイオンによって、緻密で良好な膜質の膜を成膜できる。
つまり、本発明では、第１電極（基板ホルダ１４）により真空チャンバ１２内に放電を起こして、反応ガスを解離・電離させてラジカルやイオンを生成し、第１電極によるバイアス効果によりイオンを成膜に利用するが、その際に、第２電極（シャワー電極１６）に低周波電力を供給することによって、成膜に利用するイオンのエネルギーを制御することができ、特に高エネルギーイオンの基板Ｚ（被処理物）への引き込みを抑制できる。これにより基板Ｚの表面に引き込むイオンのエネルギー選択という新たな制御機能を追加できるため、イオンを利用したプラズマＣＶＤ法において、従来以上に膜質や被覆性などの制御性を向上でき、様々なアプリケーションに最適な膜を提供できる。
【００３７】
すなわち、本発明によれば、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜において、基板Ｚの損傷や成膜した膜自身の損傷を好適に防止しつつ、緻密で膜質の良好な膜を成膜することができる。
そのため、本発明は、高分子材料からなる基板Ｚなど、熱によるダメージを受け易く、また、表面の硬度が低くて高エネルギーイオンよる損傷も受け易い、表面（成膜面）が有機物からなる基板Ｚへの成膜には好適である。また、本発明によれば、基板Ｚの表面の損傷を大幅に低減して、緻密な膜を成膜できるので、成膜面に高い表面平滑性が求められ、かつ、膜が緻密であることが要求される、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜などのガスバリア膜の成膜には、好適であり、基板Ｚとしてプラスチックフィルム等が用いられることが多いガスバリアフィルムの製造には、特に好適である。
【００３８】
本発明において、高周波電力は、３ＭＨｚ〜３００ＭＨｚが好ましく、特に、１３．５６ＭＨｚ〜１００ＭＨｚが好ましい。
高周波電力を、この範囲とすることにより、高速成膜が可能である、大面積化が容易である、低周波電力によるイオンの制御効果が高い等の点で好ましい結果を得ることができる。
他方、低周波電力は、５０ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚが好ましく、特に、１００ｋＨｚ〜３ＭＨｚが好ましい。
低周波電力を、この範囲とすることにより、高周波電力による放電への干渉を少なくできる、低周波電力によるイオンの制御効果が高い等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００３９】
また、本発明においては、シャワー電極１６（第２電極）には、バイアス電位が掛かる結果となるが、シャワー電極１６に掛けるバイアス電位は、負のバイアス電位であるのが好ましい。
一般的に、ＣＶＤによる成膜に利用されるイオンは、正のイオンが多いので、シャワー電極１６に負のバイアスを掛けることにより、効率の良い成膜を行なうことができる、高周波電力による放電への干渉を少なくできる、低周波電力によるイオンの制御効果が高い等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００４０】
本発明においては、第１電極である基板ホルダ１４に供給する高周波電力の周波数、および、第２電力に供給する低周波電力の周波数以外の成膜条件には、特に限定はない。
従って、電極に供給する電力量、成膜圧力、反応ガスなどのガスの供給量、基板温度等の各種の成膜条件は、成膜する膜の種類や、要求される成膜レート等に応じて、適宜、設定すればよい。
【００４１】
このようなＣＶＤ装置１０では、通常のＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜装置と同様にして、基板Ｚに成膜を行なえばよい。
すなわち、まず、基板ホルダ１４の所定位置に基板Ｚを配置して真空チャンバ１２を閉塞する。次いで、真空排気手段２８によって真空チャンバ１２内を排気して、また、ガス導入手段３０からシャワー電極１６に反応ガスを供給して、真空チャンバ１２内を所定の成膜圧に調整する。さらに、第１電源２０から基板ホルダ１４に高周波電力を、第２電源２４からシャワー電極１６に低周波電力を、それぞれ供給して、基板Ｚの表面にＣＣＤ−ＣＶＤによる成膜を行なえばよい。
【００４２】
図２に、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法の第２の態様を実施する、本発明のプラズマＣＶＤ装置の第２の態様の一例を概念的に示す（以下、両者をまとめて第２の態様ともいう）。
前述の本発明の成膜方法およびＣＶＤ装置の第１の態様（以下、両者をまとめて第１の態様ともいう）は、第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の高周波電力を供給し、第２電極に第１電極に供給する電力の周波数よりも低い周波数を有し、かつ、１３．５６ＭＨ以下である低周波電力を供給しつつ、基板Ｚに成膜を行なうものである。これに対し、本発明の第２の態様は、前記第１の態様における低周波電力に代えて、第２電極に、第１電極に供給する電力の周波数よりも低い周波数で、かつ、１３．５６ＭＨ以下であるパスル周波数を有するＤＣパルス電力を供給する。
【００４３】
本発明の第２の態様は、これ以外は、前記第１の態様と全く同様である。
従って、図２に示すプラズマＣＶＤ装置４０（以下、ＣＶＤ装置４０とする）は、前記ＣＶＤ装置１０において、シャワー電極１６に低周波電力を供給する第２電源２４に代えて、第２電極であるシャワー電極１６に、第１電極に供給する電力の周波数よりも低い周波数で、かつ、１３．５６ＭＨ以下であるパスル周波数を有するＤＣパルス電力を出力するＤＣパルス電源４２が接続される以外には、全く同じ構成を有する。
そのため、図２に示すＣＶＤ装置４０においては、同じ部材は図１に示すＣＶＤ装置１０と同じ符号を付し、説明は異なる部位を主に行なう。
【００４４】
上記したように、ＤＣパルス電源４２は、第２電極であるシャワー電極１６に、第１電極である基板ホルダ１４に供給する電力の周波数よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨ以下であるパルス周波数（例えばＬＦ〜ＭＦ帯（３０ｋＨｚ〜３ＭＨｚ））を有するＤＣパルス電力を供給するものである。
ＤＣパルス電源４２は、第１電極に供給する電力の周波数よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給できるものであれば、公知のＤＣパルス電源が、各種、利用可能である。
【００４５】
このようなＣＶＤ装置４０においても、先のＣＶＤ装置１０（本発明の第１の態様）と全く同様の効果を得ることができる。
すなわち、本発明の第２の態様においても、高エネルギーイオンが基板Ｚに入射するのを抑制して、高エネルギーイオンに起因する基板の昇温ダメージや損傷、成膜した膜の損傷等を抑制し、かつ、緻密で膜質の良好な膜を成膜することができる。
【００４６】
本発明の第２の態様において、シャワー電極１６に供給するＤＣパルス電力のパルス周波数は、５０ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚとするのが好ましく、特に、１００ｋＨｚ〜３ＭＨｚが好ましい。
シャワー電極１６に供給するＤＣパルス電力のパルス周波数低周波電力を、この範囲とすることにより、高周波電力による放電への干渉を少なくできる、低周波電力によるイオンの制御効果が高い等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００４７】
図１に示すＣＶＤ装置１０、および、図２に示すＣＶＤ装置４０は、共に、個体状の基板Ｚに成膜を行なう、いわゆるバッチ式の装置である。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、長尺なシート状の基板に連続的に成膜を行なうものであってもよい。
【００４８】
図３に、その一例を示す。
図３に示す成膜装置５０は、長尺な基板Ｚ（フィルム原反）を長手方向に搬送しつつ、この基板Ｚの表面に、ＣＣＰ−ＣＶＤによって成膜を行なって、ガスバリアフィルムなどの機能性フィルムを製造するものである。
この成膜装置５０は、長尺な基板Ｚをロール状に巻回してなる基板ロール５８から基板Ｚを送り出し、長手方向に搬送しつつガスバリア膜等の目的とする膜を成膜して、成膜した基板Ｚをロール状に巻き取る、前述のいわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)による成膜を行なう装置である。
【００４９】
このような成膜装置５０は、供給室５２と、成膜室５４と、巻取り室５６とを有する。
なお、成膜装置５０は、図示した部材以外にも、搬送ローラ対や、基板Ｚの幅方向の位置を規制するガイド部材など、基板Ｚを所定の経路で搬送するための各種の部材（搬送手段）を有してもよい。
【００５０】
供給室５２は、回転軸６２と、ガイドローラ６４と、真空排気手段６８とを有する。
長尺な基板Ｚ巻回した基板ロール５８は、供給室５２の回転軸６２に装填される。
回転軸６２に基板ロール５８が装填されると、基板Ｚは、供給室５２から、成膜室５４を通り、巻取り室５６の巻取り軸６０に至る所定の搬送経路を通される（送通される）。
成膜装置５０においては、基板ロール５８からの基板Ｚの送り出しと、巻取り室５６の巻取り軸６０における基板Ｚ（成膜済の基板Ｚ）の巻き取りとを同期して行なって、長尺な基板Ｚを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、成膜室５４において、基板Ｚに、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜を連続的に行なう。
【００５１】
供給室５２においては、図示しない駆動源によって回転軸６２を図中時計方向に回転して、基板ロール５８から基板Ｚを送り出し、ガイドローラ６４によって所定の経路を案内して、基板Ｚを、隔壁７０に設けられたスリット７０ａから、成膜室５４に送る。
【００５２】
図示例の成膜装置５０においては、好ましい態様として、供給室５２に真空排気手段６８を設けている。供給室５２に真空排気手段６８を設け、成膜中は、後述する成膜室５４と同じ真空度とすることにより、供給室５２の圧力が、成膜室５４の真空度（ガスバリア膜の成膜）に影響を与えることを防止している。
なお、真空排気手段６８は、先の図１に示すＣＶＤ装置１０の真空排気手段２８と同様、真空成膜装置に用いられている公知の（真空）排気手段が、各種、利用可能である。この点に関しては、後述する他の真空排気手段も同様である。
【００５３】
前述のように、基板Ｚは、ガイドローラ６４に案内されて、成膜室５４に搬送される。
成膜室５４は、基板Ｚの表面に、図１に示すＣＶＤ装置１０と同様に、基板を保持する第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する高周波電力を供給し、第２電極に、第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数を有する低周波電力を供給しつつ、ＣＣＰ−ＣＶＤによって目的とする膜を成膜するものである。
【００５４】
図示例において、成膜室５４は、ドラム７２と、シャワー電極７４ａ，７４ｂ、７４ｃ、および７４ｄと、ガイドローラ７６および７８と、ガス供給手段８０と、第２電源８２と、第１電源８４と、真空排気手段８６と、マッチングボックス９０および９２とを有する。
【００５５】
成膜室５４のドラム７２は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する円筒状の部材で、ガイドローラ７６によって所定の経路に案内された基板Ｚを、周面の所定領域に掛け回して、基板Ｚを後述するシャワー電極７４ａ〜７４ｄに対面する所定位置に保持（配置）しつつ、長手方向に搬送する。また、ドラム７２は、温度調整手段を有し、成膜中の基板Ｚの温度を調整可能とするのが好ましい。
【００５６】
このドラム７２は、本発明における第１電極としても作用するものであり、第１電源８４に接続され、この第１電源８４から、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する高周波電力を供給される。
【００５７】
第１電源８４は、先のＣＶＤ装置１０の第１電源２０と同様のものであり、基板Ｚを配置する第１電極であるドラム７２に、マッチングボックス９０を介してＨＦ〜ＶＨＦ帯（３ＭＨｚ超〜３００ＭＨｚ）の周波数を有する高周波電力を供給するものである。
また、マッチングボックス９０も、先のマッチングボックス２６と同様、高周波電源を用いる装置に用いられる、公知の整合器である。
【００５８】
シャワー電極７４ａ〜７４ｄは、先の図１に示すＣＶＤ装置１０のシャワー電極１６と同様の構成を有するものであり、すなわち、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜に利用される、公知のシャワー電極である。
図示例において、シャワー電極７４ａ〜７４ｄは、貫通穴が多数形成された１つの最大面をドラム７２の周面に対面して、この最大面の中心からの垂線がドラム７２の法線と一致するように配置される。
【００５９】
図示例においては、シャワー電極が、４個、配置されているが、本発明は、これに限定はされず、シャワー電極は１〜３個でも、４個以上でもよい。
また、本発明は、シャワー電極を用いて成膜するのにも限定はされず、通常の板状の電極と、ガス供給ノズルとを用いるものであってもよいのも、成膜装置１０と同様である。
【００６０】
ガズ供給手段８０は、先の図１に示すＣＶＤ装置１０のガス供給手段３０と同様、プラズマＣＶＤ装置等の真空成膜装置に用いられる公知のガス供給手段であり、シャワー電極７４ａ〜７４ｄの内部に、反応ガスを供給する。
前述のように、シャワー電極７４ａ〜７４ｄのドラム７２との対向面には、多数の貫通穴が供給されている。従って、シャワー電極７４ａ〜７４ｄに供給された反応ガスは、この貫通穴から、シャワー電極７４ａ〜７４ｄとドラム７２との間に導入される。
【００６１】
ここで、シャワー電極７４ａ〜７４ｄは、先のシャワー電極１６と同様、本発明における第２電極としても作用するものであり、第２電源８２に接続され、第２電源８２から、ＨＦ帯未満の周波数の電力を供給される。
第２電源８２は、先の図１に示すＣＶＤ装置１０の第２電源２４と同様のものであり、マッチングボックス９２を介して、第２電極であるシャワー電極７４ａ〜７４ｄに、第１電源８４がドラム７２（第１電極）に供給する電力よりも周波数が低く、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下（例えばＬＦ〜ＭＦ帯（３０ｋＨｚ〜３ＭＨｚ））の周波数を有する低周波電力を供給する。なお、マッチングボックス９２は、先のマッチングボックス８８と同様のものである。
【００６２】
供給室５２から供給され、ガイドローラ７６によって所定の経路に案内された基板Ｚは、第１電極であるドラム７２の周面の所定領域に掛け回されて、ドラム７２に支持／案内されつつ、所定の搬送経路を搬送される。
成膜室５４内は、真空排気手段８６によって所定の真空度に減圧されている。また、シャワー電極７４ａ〜７４ｄには、ガス供給手段８０から反応ガスが供給されて、シャワー電極７４ａ〜７４ｄと基板Ｚ（ドラム７２）との間に、反応ガスが供給される。さらに、シャワー電極７４ａ〜７４ｄには、第２電源８２から、ドラム７２に供給される電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数を有する低周波電力が供給され、また、ドラム７２には第１電源８４からＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数を有する高周波電力が供給される。
これにより、ドラム７２によって支持されつつ搬送される基板Ｚの表面に、ＣＣＰ−ＣＶＤによってガスバリア膜が成膜される。
【００６３】
なお、この第２電源８２に代えて、第２電極であるシャワー電極７４ａ〜７４ｄに、第１電源８４がドラム７２に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下（例えばＬＦ〜ＭＦ帯（３０ｋＨｚ〜３ＭＨｚ））であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給するＤＣパスル電源を設けて、前記図２に示すＣＶＤ装置４０と同様に、本発明に第２の態様による成膜を行なうようにしてもよいのは、もちろんである。
【００６４】
ドラム７２に支持／搬送されつつ、シャワー電極７４ａ〜７４ｄと対面する領域を通過し成膜された基板Ｚは、ガイドローラ７８によって所定経路に案内されて、成膜室５４と巻取り室５６とを分離する隔壁９４に形成されたスリット９４ａから、巻取り室５６に搬送される。
【００６５】
図示例において、巻取り室５６は、ガイドローラ９６と、巻取り軸６０と、真空排気手段８８とを有する。
巻取り室５６に搬送された基板Ｚ（ガスバリアフィルム）は、ガイドローラ９６に案内されて巻取り軸６０に搬送され、巻取り軸６０によってロール状に巻回されて、次の工程に供される。
また、先の供給室５２と同様、巻取り室５６にも真空排気手段８８が配置され、成膜中は、巻取り室５６も、成膜室５４における成膜圧力に応じた真空度に減圧される。
【００６６】
以上、本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法およびプラズマＣＶＤ装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【００６７】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。
【００６８】
［実施例１］
図１に示すＣＶＤ装置１０を用いて、基板Ｚの表面に厚さ３００ｎｍの窒化シリコン膜を成膜した。
【００６９】
基板Ｚは、厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルム（東レフィルム加工株式会社製のポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミナイス」）を用いた。
この基板Ｚを、基板ホルダ１４の所定位置に配置し、真空チャンバ１２を閉塞した。なお、この時点での基板ホルダ１４の温度は２５℃（室温）であった。
【００７０】
次いで、真空排気手段２８を駆動して真空チャンバ１２内を排気し、圧力が０．０１Ｐａとなった時点で、ガス供給手段３０からシャワー電極１６に、反応ガスとしてシランガス、アンモニアガスおよび窒素ガスを供給し、真空チャンバ１２内の圧力（成膜圧力）が７０Ｐａとなるように、真空排気手段２８による排気を調節した。
なお、シランガス、アンモニアガスおよび窒素ガスの流量は、流量比をシランガス：アンモニアガス：窒素ガス＝１：３：１０とし、成膜速度が１５０ｎｍ／ｍｉｎとなる流量に調整した。成膜速度と反応ガス流量との関係は、予め、実験で調べておいた。
【００７１】
次いで、第１電源２０から第１電極である基板ホルダ１４に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給し、また、第２電源２４から第２電極であるシャワー電極１６に６００ｋＨｚの低周波電力を供給し、基板Ｚの表面への窒化シリコン膜の成膜を開始した。
なお、基板ホルダ１４に供給した電力量は１．５Ｗ／ｃｍ2、シャワー電極１６に供給した電力量は０．４にＷ／ｃｍ2（電極面積に対する電力量）とした。
【００７２】
２分を経過した時点で、第１電源２０および第２電源２４からの電力供給、ガス供給手段３０からの反応ガスの供給、および、真空排気手段２８の駆動を停止して、次いで、真空チャンバ１２を大気開放して、窒化シリコン膜を成膜した基板Ｚを取り出した。
この時点での基板Ｚの温度（基板到達温度）は、６５℃であった。
【００７３】
基板Ｚ（ＰＥＴフィルム）の熱負けを、目視観察によって調べた。その結果、評価は◎であった。
なお、熱負けの評価は、
成膜前と外観の変化が無い場合を◎；
変形が認められるがガスバリアフィルムとしての使用可能である場合を○；
基板Ｚが溶融して再凝固した形跡は認められないが、ガスバリアフィルムとしての使用が不可能な変形が認められる場合を△；
基板Ｚが溶融して再凝固した形跡が認められる場合を×； と評価した。
【００７４】
また、窒化シリコン膜を成膜した基板Ｚについて、カルシウム腐食法（特開２００５−２８３５６１号公報に記載される方法）によって、ガスバリア性（水蒸気透過率［g/(m2・day)］）を測定した。
その結果、ガスバリア性は、０．００２［g/(m2・day)］であった。
【００７５】
さらに、窒化シリコン膜の表面粗さＲａをＡＦＭ（原子間力顕微鏡 １μｍ視野）によって測定したところ、１．１２[ｎｍ]であった。
【００７６】
また、基板Ｚをシリコンウエハに代えて、全く同様にして、基板Ｚの表面に厚さ３００ｎｍの窒化シリコン膜を成膜した。
得られた窒化シリコン膜の屈折率を測定した結果、１．７７〜１．７９であった。
以上の結果は、下記表１に記す。
【００７７】
［比較例１］
シャワー電極１６に電力を供給せずに接地（アース）した以外は、前記実施例１と同様にして基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。さらに、基板Ｚをシリコンウエハに代えて、同様にして窒化シリコン膜を成膜した。
成膜終了時の基板Ｚの温度は７０℃であった。
また、実施例１と同様にして、基板の熱負け、ガスバリア性、窒化シリコン膜の表面粗さ、および、シリコンウエハ上に成膜した膜の屈折率を測定した。
その結果、基板の熱負けは○； 、水蒸気透過率は０．０１２［g/(m2・day)］；、 表面粗さは１．８８[ｎｍ]； 、屈折率は１．７８〜１．８１； 、であった。
結果を下記表１に併記する。
【００７８】
［比較例２］
シャワー電極１６に供給する電力を１３．５６ＭＨｚにし、基板ホルダ１４に供給する電力を６００ｋＨｚとした以外は、前記実施例１と同様にして基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。さらに、基板Ｚをシリコンウエハに代えて、同様にして窒化シリコン膜を成膜した。
成膜終了時の基板Ｚの温度は１１５℃であった。
また、実施例１と同様にして、基板の熱負け、ガスバリア性、窒化シリコン膜の表面粗さ、および、シリコンウエハ上にに成膜した膜の屈折率を測定した。
その結果、基板の熱負けは×；、 表面粗さは１．８８[ｎｍ]； 、屈折率は１．７８〜１．８１； 、であった。なお、水蒸気透過率は、基板Ｚが水蒸気透過測定が不可能なほど変形してしまい、測定することができなかった。
結果を下記表１に併記する。
【００７９】
【表１】
【００８０】
［実施例２］
成膜時間を５秒として成膜する窒化シリコン膜の膜厚を約１０ｎｍとし、また、基板Ｚを基板ホルダに配置する際における基板ホルダ１４の温度を７０℃とした以外には、実施例１と同様にして、基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。
この厚さ約１０ｎｍの窒化シリコン膜の表面粗さＲａを、実施例１と同様に測定したところ、０．８５ｎｍであった。
【００８１】
［比較例３］
シャワー電極１６に電力を供給せずに接地（アース）した以外は、前記実施例２と同様にして、基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。
得られた厚さ約１０ｎｍの窒化シリコン膜の表面粗さＲａを同様に測定したところ、１．３８ｎｍであった。
【００８２】
［比較例４］
シャワー電極１６に供給する電力を１３．５６ＭＨｚにし、基板ホルダ１４に供給する電力を６００ｋＨｚとした以外は、前記実施例２と同様にして基板Ｚの表面に窒化シリコン膜を成膜した。
得られた厚さ約１０ｎｍの窒化シリコン膜の表面粗さＲａを同様に測定したところ、１．６４であった。
実施例２、比較例３および４で測定された厚さ約１０ｎｍの窒化シリコン膜の表面粗さＲａを、下記表２に示す。
【００８３】
【表２】
【００８４】
上記表１および表２に示されるように、本発明によれば、ガスバリア性に優れた膜が成膜されており、すなわち、緻密で膜質が良好な膜が成膜できる。また、従来の成膜方法である比較例に比して、基板の到達温度が低く、基板Ｚ（ＰＥＴフィルム）の基板の熱負けも防止できる。
さらに、窒化シリコン膜の表面粗さ、特に、膜厚約１０ｎｍの表面粗さから、プラズマや反応ガスイオン等による基板Ｚの損傷度合いが好適に知見できるが、本発明によれば、従来の方法である比較例に比して、反応ガスイオン等によるＰＥＴフィルムの表面の損傷が少ないことも分かる。
以上の結果より、本発明の効果がは、明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の態様の一例の概念図である。
【図２】本発明のプラズマＣＶＤ装置の第２の態様の一例の概念図である。
【図３】本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の態様の別の例の概念図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０，５０ （プラズマ）ＣＶＤ装置
１２ 真空チャンバ
１４ 基板ホルダ
１６，７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ シャワー電極
１８ シールド
２０，８４ 第１電源
２４，８２ 第２電源
２６，２７，９０，９２ マッチングボックス
２８，６８，８６，８８ 真空排気手段
３０，８０ ガス供給手段
４２ ＤＣパルス電源
５０ 成膜装置
５２ 供給室
５４ 成膜室
５６ 巻取り室
５８ 基板ロール
６０ 巻取り軸
６２ 回転軸
６４，７６，７８，９６ ガイドローラ
７０，９４ 隔壁
７２ ドラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量結合型プラズマＣＶＤによって、被処理物の表面に成膜を行なうに際し、
第１電極と、この第１電極の対向電極となる第２電極とを設け、前記第１電極に被処理物を配置すると共に、前記第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、かつ、前記第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を供給しつつ、前記被処理物の表面に成膜を行なうことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜方法。
【請求項２】
容量結合型プラズマＣＶＤによって、被処理物の表面に成膜を行なうに際し、
第１電極と、この第１電極の対向電極となる第２電極とを設け、前記第１電極に被処理物を配置すると共に、前記第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、かつ、前記第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給しつつ、前記被処理物の表面に成膜を行なうことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜方法。
【請求項３】
被処理物を配置される第１電極と、前記第１電極の対向電極となる第２電極と、前記第１電極に接続される、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を出力する第１電源と、前記第２電極に接続される、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を出力する第２電源と、前記第１電極と第２電極との間に反応ガスを導入するガス導入手段とを有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
被処理物を配置される第１電極と、前記第１電極の対向電極となる第２電極と、前記第１電極に接続される、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を出力する第１電源と、前記第２電極に接続される、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を出力するＤＣパルス電源と、前記第１電極と第２電極との間に反応ガスを導入するガス導入手段とを有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項１】
容量結合型プラズマＣＶＤによって、被処理物の表面に成膜を行なうに際し、
第１電極と、この第１電極の対向電極となる第２電極とを設け、前記第１電極に被処理物を配置すると共に、前記第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、かつ、前記第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を供給しつつ、前記被処理物の表面に成膜を行なうことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜方法。
【請求項２】
容量結合型プラズマＣＶＤによって、被処理物の表面に成膜を行なうに際し、
第１電極と、この第１電極の対向電極となる第２電極とを設け、前記第１電極に被処理物を配置すると共に、前記第１電極にＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を供給し、かつ、前記第２電極に、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を供給しつつ、前記被処理物の表面に成膜を行なうことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜方法。
【請求項３】
被処理物を配置される第１電極と、前記第１電極の対向電極となる第２電極と、前記第１電極に接続される、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を出力する第１電源と、前記第２電極に接続される、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下である周波数の電力を出力する第２電源と、前記第１電極と第２電極との間に反応ガスを導入するガス導入手段とを有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
被処理物を配置される第１電極と、前記第１電極の対向電極となる第２電極と、前記第１電極に接続される、ＨＦ〜ＶＨＦ帯の周波数の電力を出力する第１電源と、前記第２電極に接続される、前記第１電極に供給する電力よりも低周波数で、かつ、１３．５６ＭＨｚ以下であるパルス周波数を有するＤＣパルス電力を出力するＤＣパルス電源と、前記第１電極と第２電極との間に反応ガスを導入するガス導入手段とを有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１５５１（Ｐ２０１０−１５５１Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６３４８９（Ｐ２００８−１６３４８９）
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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