絶縁膜の成膜方法
【課題】絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することができる絶縁膜の成膜方法を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る絶縁膜の成膜方法においては、反応性ガスとして、窒素と酸素の混合ガスが用いられる。酸素に窒素を混合することで成膜レートが上昇し、窒素の流量比が８０〜８５％のときに成膜レートの最大値が得られる。このときの成膜レートは、窒素の流量比が０％のときの約２倍である。窒素の流量比が９０％を超えると、成膜レートの低下が顕著となる。得られたシリコン酸窒化膜は、スパッタリング法で成膜されたシリコン窒化膜よりも高い絶縁耐圧特性を有する。したがって、上記成膜方法によれば、スパッタリング法によって絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る絶縁膜の成膜方法においては、反応性ガスとして、窒素と酸素の混合ガスが用いられる。酸素に窒素を混合することで成膜レートが上昇し、窒素の流量比が８０〜８５％のときに成膜レートの最大値が得られる。このときの成膜レートは、窒素の流量比が０％のときの約２倍である。窒素の流量比が９０％を超えると、成膜レートの低下が顕著となる。得られたシリコン酸窒化膜は、スパッタリング法で成膜されたシリコン窒化膜よりも高い絶縁耐圧特性を有する。したがって、上記成膜方法によれば、スパッタリング法によって絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することができる絶縁膜の成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスやフラットパネルディスプレイ等の製造分野において、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの絶縁膜の成膜にスパッタリング法やＣＶＤ法などの薄膜形成技術が広く用いられている。例えば、シリコン酸化膜の成膜に際して、特許文献１にはスパッタリング法を用いる成膜方法が記載されており、特許文献２にはプラズマＣＶＤ法を用いる成膜方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８１９５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、スパッタリング法に比べてＣＶＤ法の方が成膜レートは高い。しかし、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜をプラズマＣＶＤ法で成膜する場合、反応ガスにシランやアンモニア等の水素を含むガスが用いられる。このとき、成膜面に酸化物材料が存在すると、成膜環境が還元性雰囲気となるため、当該酸化物材料が還元されるという懸念がある。また、スパッタリング法においては、シリコン窒化膜よりもシリコン酸化膜の方が耐圧性に優れている。光学的特性に関しても、シリコン窒化膜に比べてシリコン酸化膜の方が屈折率は低い。一方で、シリコン酸化膜よりもシリコン窒化膜の方がスパッタレートが高い。従って、シリコン酸化膜のような絶縁特性の高い低屈折率の絶縁膜を、シリコン窒化膜のように高いスパッタレートで成膜できれば、生産性の向上が図れることになる。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することができる絶縁膜の成膜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る絶縁膜の成膜方法は、Ｓｉターゲットを有する真空チャンバ内に基板を配置する工程を含む。真空チャンバ内には、窒素の流量比が０％＜Ｎ2／（Ｎ2＋Ｏ2）≦９０％である、窒素及び酸素を含むスパッタガスが導入される。そして、上記スパッタガスのプラズマで上記ターゲットをスパッタすることで、上記基板上にシリコン酸窒化膜が形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態において用いられるスパッタリング装置の概略構成図である。
【図２】上記スパッタリング装置によって成膜された絶縁膜の、Ｎ２の流量比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））と成膜レートとの関係を示す実験結果である。
【図３】上記スパッタリング装置によって成膜された絶縁膜の、Ｎ２の流量比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））と屈折率との関係を示す実験結果である。
【図４】シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜の成膜時における反応ガスの流量とスパッタ放電電圧との関係を示す実験結果であり、（Ａ）は反応ガスが窒素である場合を示し、（Ｂ）は反応ガスが酸素である場合を示す。
【図５】各種成膜法で成膜されたシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）及びシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）の耐電圧特性を示す一実験結果である。
【図６】図５に示した各サンプル膜の絶縁耐圧の評価方法を説明する模式図である。
【図７】本発明の実施形態において成膜された絶縁膜の屈折率と絶縁耐圧との関係を示す一実験結果である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る絶縁膜の成膜方法は、Ｓｉターゲットを有する真空チャンバ内に基板を配置する工程を含む。真空チャンバ内には、窒素の流量比が０％＜Ｎ2／（Ｎ2＋Ｏ2）≦９０％である、窒素及び酸素を含むスパッタガスが導入される。そして、上記スパッタガスのプラズマで上記ターゲットをスパッタすることで、上記基板上にシリコン酸窒化膜が形成される。
【０００９】
上記絶縁膜の成膜方法においては、反応性ガスとして、窒素と酸素の混合ガスが用いられる。酸素に窒素を混合することで成膜レートが上昇し、窒素の流量比が８０〜８５％のときに成膜レートの最大値が得られる。このときの成膜レートは、窒素の流量比が０％のときの約２倍である。窒素の流量比が９０％を超えると、成膜レートの低下が顕著となる。得られたシリコン酸窒化膜は、スパッタリング法で成膜されたシリコン窒化膜よりも高い絶縁耐圧特性を有する。したがって、上記成膜方法によれば、スパッタリング法によって絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。
【００１０】
上記絶縁膜の成膜方法において、窒素の流量比は、７５％以上９０％以下とすることができる。この場合、得られるシリコン酸窒化膜の屈折率は、１．５〜１．７である。したがって、窒素の流量比を適宜調整することによって、シリコン酸化膜と同程度の屈折率を有する絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。また、上記絶縁膜の成膜方法によれば、成膜雰囲気に水素が含まれないため、酸化物材料の表面にも安定して成膜することが可能となる。
【００１１】
Ｓｉ（シリコン）ターゲットは、真性（ｉ型）半導体に限られず、これにＢ（ホウ素）やＰ（リン）を添加した不純物（ｐ型、ｎ型）半導体であってもよい。ターゲットのスパッタ方式は、ＤＣ、ＡＣ、ＲＦのいずれであってもよく、成膜圧力も特に限定されない。スパッタガスとしての窒素及び酸素は、所定の流量比に調整された混合ガスの状態で真空チャンバ内に導入されてもよいし、流量制御された状態で各々独立して真空チャンバ内に導入されてもよい。
【００１２】
上記スパッタガスとしては、アルゴンがさらに含まれてもよい。この場合、窒素及び酸素の総流量をアルゴンの流量の０．５倍以上とすることで、シリコン酸窒化膜を安定して成膜することが可能となる。
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
[スパッタリング装置]
図１は、本発明の一実施形態に係るスパッタリング装置を示す概略平面図である。スパッタリング装置１００は、基板Ｓの表面に絶縁膜（シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ））Ｆを成膜する成膜室１０１と、ロード／アンロード室１０２と、成膜室１０１とロード／アンロード室１０２とを接続するゲートバルブ１０３とを有する。
【００１５】
成膜室１０１は密閉構造を有し、真空ポンプ１０５によって内部が所定の成膜圧力（例えば０．１〜１Ｐａ）に真空排気されることが可能であるとともに、その真空度を維持可能に構成されている。真空ポンプ１０５は特に限定されず、例えば、ターボ分子ポンプ、ロータリーポンプ、クライオポンプ等が用いられる。
【００１６】
成膜室１０１は、スパッタリングカソード１０４を有する。スパッタリングカソード１０４は、隣接する２つのスパッタリングターゲット（以下単に「ターゲット」という。）Ｔと、ターゲットＴの表面に磁場を形成するためのマグネットユニット（図示略）と、２つのターゲットＴの間にＡＣ電圧を印加するＡＣ電源Ｖとを有する。ターゲットＴは、ホウ素（Ｂ）が添加されたｐ型シリコン（Ｓｉ）で構成されている。ＡＣ電源Ｖの交流周波数は１〜１００ｋＨｚ、電力密度は０．５〜２０Ｗ／ｃｍ２の範囲で適宜調整される。スパッタリングカソード１０４は、ＡＣマグネトロン型のスパッタリングカソードとして、成膜室１０１の側壁面に設置されている。
【００１７】
成膜室１０１は、基板Ｓを加熱するためのヒータｈを有する。ヒータｈは、基板Ｓの両面を加熱可能なように成膜室１０１の終端部に複数設置されているが、勿論、１つでも構わない。ヒータｈは、基板Ｓの予備加熱と脱ガスのために用いられるが、必要に応じて省略されてもよい。
【００１８】
スパッタリング装置１００は、成膜室１０１の内部にスパッタ用のプロセスガス（スパッタガス）を導入するためのガス導入ライン１０６を有する。ガス導入ライン１０６は、図示しないガス供給源、流量調整バルブ等とともにガス導入系を構成している。本実施形態では、ガス導入ライン１０６は、Ａｒ（アルゴン）、Ｎ２（窒素）及びＯ２（酸素）の混合ガスを成膜室１０１の内部に導入する。
【００１９】
ロード／アンロード室１０２もまた密閉構造を有し、真空ポンプ１０７によって成膜室１０１内の圧力と同程度の真空度に真空排気されることが可能であるとともに、その真空度を維持可能に構成されている。ロード／アンロード室１０２は、図示せずともドアバルブを有しており、このドアバルブを介してロード／アンロード室１０２の内部と外部との間で基板Ｓの受け渡しが可能とされる。基板Ｓの受け渡し時においては、ロード／アンロード室１０２内は大気圧とされる。
【００２０】
本実施形態のスパッタリング装置１００は、ゲートバルブ１０３を介して成膜室１０１とロード／アンロード室１０２との間にわたって基板Ｓを垂直な姿勢で搬送するキャリア（図示略）をさらに有する。キャリアは、図示しない駆動源によって、成膜室１０１とロード／アンロード室１０２とに架け渡されたガイドレール（図示略）に反って直線的に移動される。ロード／アンロード室１０２から成膜室１０１へ搬送されたキャリアは、成膜室１０１を往復した後、ロード／アンロード室１０２へ戻される。基板Ｓは、ロード／アンロード室１０２へ戻される経路上であって、スパッタリングカソード１０４の正面を通過する過程で成膜される。なお、成膜室１０１における基板Ｓの往路と復路は、相互に重ならない位置に形成される。
【００２１】
ここでは、基板Ｓにはガラス基板が用いられる。基板の成膜面は、基材であるガラス表面でもよいし、基材上に既に形成された絶縁膜の表面でもよい。また、基板Ｓはガラス基板に限られず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムのような高分子フィルムであってもよい。
【００２２】
［絶縁膜の成膜方法］
次に、スパッタリング装置１００を用いた絶縁膜の成膜方法について説明する。
【００２３】
図１を参照して、ロード／アンロード室１０２に搬入された基板Ｓは、図示しないキャリアに垂直な姿勢で保持される。その後、真空ポンプ１０７が駆動され、ロード／アンロード室１０２内が排気される。ロード／アンロード室１０２の圧力が、成膜室１０１の圧力と同程度になると、ゲートバルブ１０３が開放され、基板Ｓが成膜室１０１内へ搬送される。ロード／アンロード室１０２から成膜室１０１へ基板Ｓが搬送された後、ゲートバルブ１０３は閉塞する。成膜室１０１に搬送された基板Ｓは、成膜室１０１を直線的に移動した後、ヒータｈの位置で停止し予備的に加熱される。その後、基板Ｓは、ロード／アンロード室１０２へ向けて直線的に移動されながら、スパッタリングカソード１０４によって成膜される。
【００２４】
成膜室１０１には、ガス導入ライン１０６からスパッタガス（Ａｒ＋Ｎ２＋Ｏ２）が所定の流量で導入される。本実施形態においては、窒素及び酸素の総流量に対する窒素の流量の比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））が９０％以下となるように、スパッタガスが調整される。さらに、本実施形態では、窒素及び酸素の総流量をアルゴンの流量の０．５倍以上となるように、スパッタガスが調整される。
【００２５】
成膜室１０１へ導入されたスパッタガスは、ターゲットＴの間に印加された交流電場と、図示しないマグネットユニットによってターゲットＴの表面に形成された固定磁場とにより励起され、これによりスパッタガスのプラズマが発生する。プラズマ中のイオン（特にＡｒイオン）は、電界の作用を受けてターゲットＴに引き付けられ、ターゲットＴの表面をスパッタする。イオンによるスパッタ作用を受けてターゲットＴの表面から叩き出されたＳｉ粒子は、プラズマ中の酸素及び窒素のラジカル（活性種）と反応し、基板Ｓの表面に付着、堆積する。これにより、基板Ｓの表面にシリコン酸窒化膜からなる絶縁膜Ｆが形成される。
【００２６】
本実施形態では、ターゲットＴに対して基板Ｓを移動させながら成膜する、いわゆる通過成膜方式が採用されている。基板Ｓの移動速度は、成膜すべき絶縁膜Ｆの厚み等に応じて適宜設定される。通過成膜方式に代えて、ターゲットに対して基板を静止させた状態で成膜する、いわゆる静止成膜方式が採用されてもよい。また、基板Ｓは無加熱で成膜されるが、必要に応じて、キャリアに加熱源を内蔵させ、成膜時に基板を所定温度に加熱してもよい。
【００２７】
絶縁膜Ｆの成膜が完了した基板Ｓは、キャリアとともにゲートバルブ１０３を介してロード／アンロード室１０２へ搬送される。その後、ゲートバルブ１０３が閉塞され、ロード／アンロード室１０２が大気に開放されて、図示しないドアバルブを介して成膜済みの基板Ｓが外部へ取り出される。
【００２８】
本実施形態によれば、スパッタガスに、窒素と酸素の混合ガスが用いられる。これにより、窒素ガスを含まないスパッタガス（Ａｒ＋Ｏ２）を用いて成膜する場合と比較して、成膜レートの向上を図ることができる。
【００２９】
図２は、Ｎ２の流量比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））と絶縁膜Ｆの成膜レートとの関係を示す実験結果である。成膜装置には、図１を参照して説明したスパッタリング装置１００を用いた。スパッタガスにはＡｒ、Ｎ２及びＯ２の混合ガスが用いられ、Ａｒに関しては、その流量を１００ｓｃｃｍに固定し、分圧は０．３Ｐａ及び０．８Ｐａの２種類の条件を用いた。一方、Ｎ２及びＯ２に関しては、それらの総流量を１５０ｓｃｃｍに固定し、下記表１に示すようにＡｒ分圧ごとにＮ２の流量比を異ならせて、それらの成膜レートを測定した。成膜レートは、実験が通過成膜で行われたことにより動的成膜レート（ダイナミックレート）とした。絶縁膜Ｆの厚みは１０００Åとした。また、ターゲットＴのスパッタ条件としては、交流電力密度４．８３Ｗ／ｃｍ２、周波数４０ｋＨｚ、ターゲット表面の磁場３７０Ｇ、ターゲットと基板との距離１６０ｍｍとした。成膜時、基板は無加熱とした。
【００３０】
図２に示すように、Ｎ２の流量比が増加するに従って成膜レートが上昇し、Ｎ２の流量比が８０〜８５％で成膜レートの最大値が認められる。このときの成膜レートは、Ｎ２流量比が０％の成膜レートの約２倍である。また、Ｎ２の流量比が９０％を超えると、成膜レートの低下が顕著となることが確認された。さらに、Ｎ２の流量比が７５％以上９０％以下の範囲で、２００Å・ｍ／ｍｉｎ以上の成膜レートを得られることが確認された。なお、成膜レートにＡｒ分圧の依存性はほとんど認められなかった。
【００３１】
一方、図３は、Ｎ２の流量比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））と成膜された絶縁膜の屈折率との関係を示す実験結果である。屈折率の測定には、図２に示した実験で得られた絶縁膜サンプルを用いた。屈折率測定の基準波長は６３３ｎｍであり、その測定値には、アルバック社製「ESM-1AT」の測定結果を用いた。
【００３２】
図３に示すように、Ｎ２の流量比が０〜７５％までの範囲では、屈折率の変化はほとんど認められず、７５％を超えるＮ２流量比で、その流量比の上昇に従って屈折率が急激に上昇することが確認された。また、Ｎ２の流量比が７５％以上９０％以下の範囲で、１．５以上１．７以下の屈折率を得られることが確認された。なお、屈折率にＡｒ分圧の依存性はほとんど認められなかった。
【００３３】
図２及び図３に示した各絶縁膜サンプルのＮ２の流量比、屈折率及び成膜レートを表１にまとめて示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
次に、図４（Ａ）は、スパッタガスにＡｒとＮ２の混合ガスを用い、異なるＮ２流量でターゲットをスパッタしたときの放電特性を評価した一実験結果である。一方、図４（Ｂ）は、スパッタガスにＡｒとＯ２の混合ガスを用い、異なるＯ２流量でターゲットをスパッタしたときの放電特性を評価した一実験結果である。各々の実験において、Ａｒの分圧、流量、スパッタ条件等は、図２の実験条件と同一とした。図４（Ａ）、（Ｂ）において横軸は、Ｎ２、Ｏ２の流量を示し、縦軸は、放電電圧を示している。
【００３６】
図４（Ａ）に示すように、シリコン窒化膜の成膜に際しては、Ｎ２の流量が４０ｓｃｃｍ付近から緩やかに放電電圧が変化し、５０ｓｃｃｍ以上で放電電圧が安定する。また、図４（Ｂ）に示すように、シリコン酸化膜の成膜に際しては、Ｏ２の流量が５０ｓｃｃｍ付近から急激に放電電圧が変化するが、５０ｓｃｃｍ以上で放電電圧が安定する。すなわち、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を安定に成膜するには、Ｎ２及びＯ２の流量を例えば５０ｓｃｃｍ以上とすればよいことがわかる。Ａｒの流量は１００ｓｃｃｍであるため、これら反応性ガスの流量は、Ａｒ流量の０．５倍以上とすることにより、安定したスパッタ成膜が実現可能となる。本実施形態では、Ｎ２とＯ２の総流量をＡｒの流量の０．５倍以上とすることで、シリコン酸窒化膜の安定したスパッタ成膜を実現可能としている。
【００３７】
続いて、図５は、各種成膜法で成膜されたシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）及びシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）の耐電圧特性を示す一実験結果である。
【００３８】
図５の(1)及び(2)は、スパッタリング法で成膜されたシリコン酸化膜を示している。スパッタガスにはＡｒ及びＯ２の混合ガスを用いた。Ａｒの流量は１００ｓｃｃｍ、分圧は(1)で０．３Ｐａ、(2)で０．８Ｐａとした。一方、Ｏ２の流量は１５０ｓｃｃｍとした。成膜厚みは１０００Åとした。また、ターゲットのスパッタ条件としては、交流電力密度４．８３Ｗ／ｃｍ２、周波数４０ｋＨｚ、ターゲット表面の磁場３７０Ｇ、ターゲットと基板との距離１６０ｍｍとした。成膜時、基板は無加熱とした。
【００３９】
図５の(3)及び(4)は、スパッタリング法で成膜されたシリコン窒化膜を示している。スパッタガスにはＡｒ及びＮ２の混合ガスを用いた。Ａｒの流量は１００ｓｃｃｍ、分圧は(3)で０．３Ｐａ、(4)で０．８Ｐａとした。一方、Ｎ２の流量は１５０ｓｃｃｍとした。成膜厚みは１０００Åとした。スパッタ条件は、上記(1)及び(2)の例と共通とした。
【００４０】
図５の(5)は、プラズマＣＶＤ法で成膜されたシリコン窒化膜を示している。成膜厚みは１０００Åとした。成膜条件は、基板温度を３００℃、ＲＦ電力を３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）、成膜圧力を１００Ｐａ、ＳｉＨ４流量を３５ｓｃｃｍ、Ｎ２Ｏ流量を６００ｓｃｃｍとした。
【００４１】
成膜したサンプル膜の絶縁耐圧は、図６に示すようにして測定した。まず、ｐ型シリコン基板１０の上にサンプル膜１１とＡｌ（アルミニウム）電極膜１２とが順に成膜された素子を作製した。そして、基板１０と電極膜１２との間に直流電源１３を接続し、その電源電圧を変化させながら当該素子のリーク電流を電流計１４によって測定した。図５において、横軸は電界強度を、縦軸はリーク電流の電流密度をそれぞれ示している。なお、縦軸は対数目盛である。
【００４２】
図５の結果から明らかなように、シリコン窒化膜よりもシリコン酸化膜の方が耐圧性に優れていることがわかる。特に、シリコン酸化膜は、Ａｒ分圧に関係なく耐圧性を有することが確認された。一方、シリコン窒化膜は、スパッタリング法で成膜する場合よりもＣＶＤ法で成膜する場合の方が高い耐圧性を示すことがわかる。
【００４３】
上述のような耐圧試験法によって、表１に示した幾つかのシリコン酸窒化膜の耐電圧特性を測定したところ、図７に示すような結果が得られた。図７は、本実施形態に係る成膜方法によって作製されたシリコン酸窒化膜の耐電圧特性を示している。図７において、横軸は屈折率を示し、縦軸は、電流密度が１×１０−６Ａ／ｃｍ２のときの耐電圧をそれぞれ示している。図中の矢印(6)で示した耐電圧は、図５のＣＶＤ ＳｉＮｘ膜（５）の実績値に対応する。
【００４４】
図７に示すように、シリコン酸窒化膜は、屈折率が大きいほど絶縁耐圧特性が低下することがわかる。また、Ａｒ分圧に関係なく、同様な傾向を示すことが確認された。したがって、本実施形態に係るシリコン酸窒化膜は、屈折率の値から耐電圧を評価することが可能となる。特に、屈折率が１．６以下の場合に、ＣＶＤ法で作製されたシリコン窒化膜と同等以上の耐電圧特性を得ることができる。
【００４５】
以上のように、本実施形態によれば、スパッタリング法によって絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。また、窒素の流量比を適宜調整することによって、シリコン酸化膜と同程度の屈折率を有する絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。
【００４６】
さらに、本実施形態によれば、成膜雰囲気に水素が含まれないため、酸化物材料の表面にも安定して成膜することが可能となる。例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系等の酸化物半導体で構成された活性層を有する薄膜トランジスタの保護膜の成膜に、本実施形態の絶縁膜の成膜方法を用いることができる。この場合、上記保護膜の成膜にシラン（ＳｉＨ４）やアンモニア（ＮＨ３）等の反応ガスを使用しないため、酸化物半導体の導電特性に影響を及ぼすことなく保護膜を成膜することが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００４８】
例えば以上の実施形態では、ターゲットＴに対して基板Ｓを移動させながら成膜する、いわゆる通過成膜方式を説明したが、これに代えて、ターゲットに対して基板を静止させた状態で成膜する、いわゆる静止成膜方式が採用されてもよい。
【００４９】
また、上述の実施形態によって製造される絶縁膜は、基板として高分子フィルムやアルカリガラスが用いられる場合に、当該基板からのガスやＮａの放出を防止するバリア膜として機能させることができる。したがって、本発明に係る絶縁膜の成膜方法は、これらのバリア膜の製造工程にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１００…スパッタリング装置
１０１…成膜室
１０４…スパッタリングカソード
１０６…ガス導入ライン
Ｆ…絶縁膜
Ｓ…基板
Ｔ…ターゲット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することができる絶縁膜の成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスやフラットパネルディスプレイ等の製造分野において、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの絶縁膜の成膜にスパッタリング法やＣＶＤ法などの薄膜形成技術が広く用いられている。例えば、シリコン酸化膜の成膜に際して、特許文献１にはスパッタリング法を用いる成膜方法が記載されており、特許文献２にはプラズマＣＶＤ法を用いる成膜方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８１９５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、スパッタリング法に比べてＣＶＤ法の方が成膜レートは高い。しかし、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜をプラズマＣＶＤ法で成膜する場合、反応ガスにシランやアンモニア等の水素を含むガスが用いられる。このとき、成膜面に酸化物材料が存在すると、成膜環境が還元性雰囲気となるため、当該酸化物材料が還元されるという懸念がある。また、スパッタリング法においては、シリコン窒化膜よりもシリコン酸化膜の方が耐圧性に優れている。光学的特性に関しても、シリコン窒化膜に比べてシリコン酸化膜の方が屈折率は低い。一方で、シリコン酸化膜よりもシリコン窒化膜の方がスパッタレートが高い。従って、シリコン酸化膜のような絶縁特性の高い低屈折率の絶縁膜を、シリコン窒化膜のように高いスパッタレートで成膜できれば、生産性の向上が図れることになる。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することができる絶縁膜の成膜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る絶縁膜の成膜方法は、Ｓｉターゲットを有する真空チャンバ内に基板を配置する工程を含む。真空チャンバ内には、窒素の流量比が０％＜Ｎ2／（Ｎ2＋Ｏ2）≦９０％である、窒素及び酸素を含むスパッタガスが導入される。そして、上記スパッタガスのプラズマで上記ターゲットをスパッタすることで、上記基板上にシリコン酸窒化膜が形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態において用いられるスパッタリング装置の概略構成図である。
【図２】上記スパッタリング装置によって成膜された絶縁膜の、Ｎ２の流量比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））と成膜レートとの関係を示す実験結果である。
【図３】上記スパッタリング装置によって成膜された絶縁膜の、Ｎ２の流量比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））と屈折率との関係を示す実験結果である。
【図４】シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜の成膜時における反応ガスの流量とスパッタ放電電圧との関係を示す実験結果であり、（Ａ）は反応ガスが窒素である場合を示し、（Ｂ）は反応ガスが酸素である場合を示す。
【図５】各種成膜法で成膜されたシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）及びシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）の耐電圧特性を示す一実験結果である。
【図６】図５に示した各サンプル膜の絶縁耐圧の評価方法を説明する模式図である。
【図７】本発明の実施形態において成膜された絶縁膜の屈折率と絶縁耐圧との関係を示す一実験結果である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る絶縁膜の成膜方法は、Ｓｉターゲットを有する真空チャンバ内に基板を配置する工程を含む。真空チャンバ内には、窒素の流量比が０％＜Ｎ2／（Ｎ2＋Ｏ2）≦９０％である、窒素及び酸素を含むスパッタガスが導入される。そして、上記スパッタガスのプラズマで上記ターゲットをスパッタすることで、上記基板上にシリコン酸窒化膜が形成される。
【０００９】
上記絶縁膜の成膜方法においては、反応性ガスとして、窒素と酸素の混合ガスが用いられる。酸素に窒素を混合することで成膜レートが上昇し、窒素の流量比が８０〜８５％のときに成膜レートの最大値が得られる。このときの成膜レートは、窒素の流量比が０％のときの約２倍である。窒素の流量比が９０％を超えると、成膜レートの低下が顕著となる。得られたシリコン酸窒化膜は、スパッタリング法で成膜されたシリコン窒化膜よりも高い絶縁耐圧特性を有する。したがって、上記成膜方法によれば、スパッタリング法によって絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。
【００１０】
上記絶縁膜の成膜方法において、窒素の流量比は、７５％以上９０％以下とすることができる。この場合、得られるシリコン酸窒化膜の屈折率は、１．５〜１．７である。したがって、窒素の流量比を適宜調整することによって、シリコン酸化膜と同程度の屈折率を有する絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。また、上記絶縁膜の成膜方法によれば、成膜雰囲気に水素が含まれないため、酸化物材料の表面にも安定して成膜することが可能となる。
【００１１】
Ｓｉ（シリコン）ターゲットは、真性（ｉ型）半導体に限られず、これにＢ（ホウ素）やＰ（リン）を添加した不純物（ｐ型、ｎ型）半導体であってもよい。ターゲットのスパッタ方式は、ＤＣ、ＡＣ、ＲＦのいずれであってもよく、成膜圧力も特に限定されない。スパッタガスとしての窒素及び酸素は、所定の流量比に調整された混合ガスの状態で真空チャンバ内に導入されてもよいし、流量制御された状態で各々独立して真空チャンバ内に導入されてもよい。
【００１２】
上記スパッタガスとしては、アルゴンがさらに含まれてもよい。この場合、窒素及び酸素の総流量をアルゴンの流量の０．５倍以上とすることで、シリコン酸窒化膜を安定して成膜することが可能となる。
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
[スパッタリング装置]
図１は、本発明の一実施形態に係るスパッタリング装置を示す概略平面図である。スパッタリング装置１００は、基板Ｓの表面に絶縁膜（シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ））Ｆを成膜する成膜室１０１と、ロード／アンロード室１０２と、成膜室１０１とロード／アンロード室１０２とを接続するゲートバルブ１０３とを有する。
【００１５】
成膜室１０１は密閉構造を有し、真空ポンプ１０５によって内部が所定の成膜圧力（例えば０．１〜１Ｐａ）に真空排気されることが可能であるとともに、その真空度を維持可能に構成されている。真空ポンプ１０５は特に限定されず、例えば、ターボ分子ポンプ、ロータリーポンプ、クライオポンプ等が用いられる。
【００１６】
成膜室１０１は、スパッタリングカソード１０４を有する。スパッタリングカソード１０４は、隣接する２つのスパッタリングターゲット（以下単に「ターゲット」という。）Ｔと、ターゲットＴの表面に磁場を形成するためのマグネットユニット（図示略）と、２つのターゲットＴの間にＡＣ電圧を印加するＡＣ電源Ｖとを有する。ターゲットＴは、ホウ素（Ｂ）が添加されたｐ型シリコン（Ｓｉ）で構成されている。ＡＣ電源Ｖの交流周波数は１〜１００ｋＨｚ、電力密度は０．５〜２０Ｗ／ｃｍ２の範囲で適宜調整される。スパッタリングカソード１０４は、ＡＣマグネトロン型のスパッタリングカソードとして、成膜室１０１の側壁面に設置されている。
【００１７】
成膜室１０１は、基板Ｓを加熱するためのヒータｈを有する。ヒータｈは、基板Ｓの両面を加熱可能なように成膜室１０１の終端部に複数設置されているが、勿論、１つでも構わない。ヒータｈは、基板Ｓの予備加熱と脱ガスのために用いられるが、必要に応じて省略されてもよい。
【００１８】
スパッタリング装置１００は、成膜室１０１の内部にスパッタ用のプロセスガス（スパッタガス）を導入するためのガス導入ライン１０６を有する。ガス導入ライン１０６は、図示しないガス供給源、流量調整バルブ等とともにガス導入系を構成している。本実施形態では、ガス導入ライン１０６は、Ａｒ（アルゴン）、Ｎ２（窒素）及びＯ２（酸素）の混合ガスを成膜室１０１の内部に導入する。
【００１９】
ロード／アンロード室１０２もまた密閉構造を有し、真空ポンプ１０７によって成膜室１０１内の圧力と同程度の真空度に真空排気されることが可能であるとともに、その真空度を維持可能に構成されている。ロード／アンロード室１０２は、図示せずともドアバルブを有しており、このドアバルブを介してロード／アンロード室１０２の内部と外部との間で基板Ｓの受け渡しが可能とされる。基板Ｓの受け渡し時においては、ロード／アンロード室１０２内は大気圧とされる。
【００２０】
本実施形態のスパッタリング装置１００は、ゲートバルブ１０３を介して成膜室１０１とロード／アンロード室１０２との間にわたって基板Ｓを垂直な姿勢で搬送するキャリア（図示略）をさらに有する。キャリアは、図示しない駆動源によって、成膜室１０１とロード／アンロード室１０２とに架け渡されたガイドレール（図示略）に反って直線的に移動される。ロード／アンロード室１０２から成膜室１０１へ搬送されたキャリアは、成膜室１０１を往復した後、ロード／アンロード室１０２へ戻される。基板Ｓは、ロード／アンロード室１０２へ戻される経路上であって、スパッタリングカソード１０４の正面を通過する過程で成膜される。なお、成膜室１０１における基板Ｓの往路と復路は、相互に重ならない位置に形成される。
【００２１】
ここでは、基板Ｓにはガラス基板が用いられる。基板の成膜面は、基材であるガラス表面でもよいし、基材上に既に形成された絶縁膜の表面でもよい。また、基板Ｓはガラス基板に限られず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムのような高分子フィルムであってもよい。
【００２２】
［絶縁膜の成膜方法］
次に、スパッタリング装置１００を用いた絶縁膜の成膜方法について説明する。
【００２３】
図１を参照して、ロード／アンロード室１０２に搬入された基板Ｓは、図示しないキャリアに垂直な姿勢で保持される。その後、真空ポンプ１０７が駆動され、ロード／アンロード室１０２内が排気される。ロード／アンロード室１０２の圧力が、成膜室１０１の圧力と同程度になると、ゲートバルブ１０３が開放され、基板Ｓが成膜室１０１内へ搬送される。ロード／アンロード室１０２から成膜室１０１へ基板Ｓが搬送された後、ゲートバルブ１０３は閉塞する。成膜室１０１に搬送された基板Ｓは、成膜室１０１を直線的に移動した後、ヒータｈの位置で停止し予備的に加熱される。その後、基板Ｓは、ロード／アンロード室１０２へ向けて直線的に移動されながら、スパッタリングカソード１０４によって成膜される。
【００２４】
成膜室１０１には、ガス導入ライン１０６からスパッタガス（Ａｒ＋Ｎ２＋Ｏ２）が所定の流量で導入される。本実施形態においては、窒素及び酸素の総流量に対する窒素の流量の比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））が９０％以下となるように、スパッタガスが調整される。さらに、本実施形態では、窒素及び酸素の総流量をアルゴンの流量の０．５倍以上となるように、スパッタガスが調整される。
【００２５】
成膜室１０１へ導入されたスパッタガスは、ターゲットＴの間に印加された交流電場と、図示しないマグネットユニットによってターゲットＴの表面に形成された固定磁場とにより励起され、これによりスパッタガスのプラズマが発生する。プラズマ中のイオン（特にＡｒイオン）は、電界の作用を受けてターゲットＴに引き付けられ、ターゲットＴの表面をスパッタする。イオンによるスパッタ作用を受けてターゲットＴの表面から叩き出されたＳｉ粒子は、プラズマ中の酸素及び窒素のラジカル（活性種）と反応し、基板Ｓの表面に付着、堆積する。これにより、基板Ｓの表面にシリコン酸窒化膜からなる絶縁膜Ｆが形成される。
【００２６】
本実施形態では、ターゲットＴに対して基板Ｓを移動させながら成膜する、いわゆる通過成膜方式が採用されている。基板Ｓの移動速度は、成膜すべき絶縁膜Ｆの厚み等に応じて適宜設定される。通過成膜方式に代えて、ターゲットに対して基板を静止させた状態で成膜する、いわゆる静止成膜方式が採用されてもよい。また、基板Ｓは無加熱で成膜されるが、必要に応じて、キャリアに加熱源を内蔵させ、成膜時に基板を所定温度に加熱してもよい。
【００２７】
絶縁膜Ｆの成膜が完了した基板Ｓは、キャリアとともにゲートバルブ１０３を介してロード／アンロード室１０２へ搬送される。その後、ゲートバルブ１０３が閉塞され、ロード／アンロード室１０２が大気に開放されて、図示しないドアバルブを介して成膜済みの基板Ｓが外部へ取り出される。
【００２８】
本実施形態によれば、スパッタガスに、窒素と酸素の混合ガスが用いられる。これにより、窒素ガスを含まないスパッタガス（Ａｒ＋Ｏ２）を用いて成膜する場合と比較して、成膜レートの向上を図ることができる。
【００２９】
図２は、Ｎ２の流量比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））と絶縁膜Ｆの成膜レートとの関係を示す実験結果である。成膜装置には、図１を参照して説明したスパッタリング装置１００を用いた。スパッタガスにはＡｒ、Ｎ２及びＯ２の混合ガスが用いられ、Ａｒに関しては、その流量を１００ｓｃｃｍに固定し、分圧は０．３Ｐａ及び０．８Ｐａの２種類の条件を用いた。一方、Ｎ２及びＯ２に関しては、それらの総流量を１５０ｓｃｃｍに固定し、下記表１に示すようにＡｒ分圧ごとにＮ２の流量比を異ならせて、それらの成膜レートを測定した。成膜レートは、実験が通過成膜で行われたことにより動的成膜レート（ダイナミックレート）とした。絶縁膜Ｆの厚みは１０００Åとした。また、ターゲットＴのスパッタ条件としては、交流電力密度４．８３Ｗ／ｃｍ２、周波数４０ｋＨｚ、ターゲット表面の磁場３７０Ｇ、ターゲットと基板との距離１６０ｍｍとした。成膜時、基板は無加熱とした。
【００３０】
図２に示すように、Ｎ２の流量比が増加するに従って成膜レートが上昇し、Ｎ２の流量比が８０〜８５％で成膜レートの最大値が認められる。このときの成膜レートは、Ｎ２流量比が０％の成膜レートの約２倍である。また、Ｎ２の流量比が９０％を超えると、成膜レートの低下が顕著となることが確認された。さらに、Ｎ２の流量比が７５％以上９０％以下の範囲で、２００Å・ｍ／ｍｉｎ以上の成膜レートを得られることが確認された。なお、成膜レートにＡｒ分圧の依存性はほとんど認められなかった。
【００３１】
一方、図３は、Ｎ２の流量比（Ｎ２／（Ｎ２＋Ｏ２））と成膜された絶縁膜の屈折率との関係を示す実験結果である。屈折率の測定には、図２に示した実験で得られた絶縁膜サンプルを用いた。屈折率測定の基準波長は６３３ｎｍであり、その測定値には、アルバック社製「ESM-1AT」の測定結果を用いた。
【００３２】
図３に示すように、Ｎ２の流量比が０〜７５％までの範囲では、屈折率の変化はほとんど認められず、７５％を超えるＮ２流量比で、その流量比の上昇に従って屈折率が急激に上昇することが確認された。また、Ｎ２の流量比が７５％以上９０％以下の範囲で、１．５以上１．７以下の屈折率を得られることが確認された。なお、屈折率にＡｒ分圧の依存性はほとんど認められなかった。
【００３３】
図２及び図３に示した各絶縁膜サンプルのＮ２の流量比、屈折率及び成膜レートを表１にまとめて示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
次に、図４（Ａ）は、スパッタガスにＡｒとＮ２の混合ガスを用い、異なるＮ２流量でターゲットをスパッタしたときの放電特性を評価した一実験結果である。一方、図４（Ｂ）は、スパッタガスにＡｒとＯ２の混合ガスを用い、異なるＯ２流量でターゲットをスパッタしたときの放電特性を評価した一実験結果である。各々の実験において、Ａｒの分圧、流量、スパッタ条件等は、図２の実験条件と同一とした。図４（Ａ）、（Ｂ）において横軸は、Ｎ２、Ｏ２の流量を示し、縦軸は、放電電圧を示している。
【００３６】
図４（Ａ）に示すように、シリコン窒化膜の成膜に際しては、Ｎ２の流量が４０ｓｃｃｍ付近から緩やかに放電電圧が変化し、５０ｓｃｃｍ以上で放電電圧が安定する。また、図４（Ｂ）に示すように、シリコン酸化膜の成膜に際しては、Ｏ２の流量が５０ｓｃｃｍ付近から急激に放電電圧が変化するが、５０ｓｃｃｍ以上で放電電圧が安定する。すなわち、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を安定に成膜するには、Ｎ２及びＯ２の流量を例えば５０ｓｃｃｍ以上とすればよいことがわかる。Ａｒの流量は１００ｓｃｃｍであるため、これら反応性ガスの流量は、Ａｒ流量の０．５倍以上とすることにより、安定したスパッタ成膜が実現可能となる。本実施形態では、Ｎ２とＯ２の総流量をＡｒの流量の０．５倍以上とすることで、シリコン酸窒化膜の安定したスパッタ成膜を実現可能としている。
【００３７】
続いて、図５は、各種成膜法で成膜されたシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）及びシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）の耐電圧特性を示す一実験結果である。
【００３８】
図５の(1)及び(2)は、スパッタリング法で成膜されたシリコン酸化膜を示している。スパッタガスにはＡｒ及びＯ２の混合ガスを用いた。Ａｒの流量は１００ｓｃｃｍ、分圧は(1)で０．３Ｐａ、(2)で０．８Ｐａとした。一方、Ｏ２の流量は１５０ｓｃｃｍとした。成膜厚みは１０００Åとした。また、ターゲットのスパッタ条件としては、交流電力密度４．８３Ｗ／ｃｍ２、周波数４０ｋＨｚ、ターゲット表面の磁場３７０Ｇ、ターゲットと基板との距離１６０ｍｍとした。成膜時、基板は無加熱とした。
【００３９】
図５の(3)及び(4)は、スパッタリング法で成膜されたシリコン窒化膜を示している。スパッタガスにはＡｒ及びＮ２の混合ガスを用いた。Ａｒの流量は１００ｓｃｃｍ、分圧は(3)で０．３Ｐａ、(4)で０．８Ｐａとした。一方、Ｎ２の流量は１５０ｓｃｃｍとした。成膜厚みは１０００Åとした。スパッタ条件は、上記(1)及び(2)の例と共通とした。
【００４０】
図５の(5)は、プラズマＣＶＤ法で成膜されたシリコン窒化膜を示している。成膜厚みは１０００Åとした。成膜条件は、基板温度を３００℃、ＲＦ電力を３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）、成膜圧力を１００Ｐａ、ＳｉＨ４流量を３５ｓｃｃｍ、Ｎ２Ｏ流量を６００ｓｃｃｍとした。
【００４１】
成膜したサンプル膜の絶縁耐圧は、図６に示すようにして測定した。まず、ｐ型シリコン基板１０の上にサンプル膜１１とＡｌ（アルミニウム）電極膜１２とが順に成膜された素子を作製した。そして、基板１０と電極膜１２との間に直流電源１３を接続し、その電源電圧を変化させながら当該素子のリーク電流を電流計１４によって測定した。図５において、横軸は電界強度を、縦軸はリーク電流の電流密度をそれぞれ示している。なお、縦軸は対数目盛である。
【００４２】
図５の結果から明らかなように、シリコン窒化膜よりもシリコン酸化膜の方が耐圧性に優れていることがわかる。特に、シリコン酸化膜は、Ａｒ分圧に関係なく耐圧性を有することが確認された。一方、シリコン窒化膜は、スパッタリング法で成膜する場合よりもＣＶＤ法で成膜する場合の方が高い耐圧性を示すことがわかる。
【００４３】
上述のような耐圧試験法によって、表１に示した幾つかのシリコン酸窒化膜の耐電圧特性を測定したところ、図７に示すような結果が得られた。図７は、本実施形態に係る成膜方法によって作製されたシリコン酸窒化膜の耐電圧特性を示している。図７において、横軸は屈折率を示し、縦軸は、電流密度が１×１０−６Ａ／ｃｍ２のときの耐電圧をそれぞれ示している。図中の矢印(6)で示した耐電圧は、図５のＣＶＤ ＳｉＮｘ膜（５）の実績値に対応する。
【００４４】
図７に示すように、シリコン酸窒化膜は、屈折率が大きいほど絶縁耐圧特性が低下することがわかる。また、Ａｒ分圧に関係なく、同様な傾向を示すことが確認された。したがって、本実施形態に係るシリコン酸窒化膜は、屈折率の値から耐電圧を評価することが可能となる。特に、屈折率が１．６以下の場合に、ＣＶＤ法で作製されたシリコン窒化膜と同等以上の耐電圧特性を得ることができる。
【００４５】
以上のように、本実施形態によれば、スパッタリング法によって絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。また、窒素の流量比を適宜調整することによって、シリコン酸化膜と同程度の屈折率を有する絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。
【００４６】
さらに、本実施形態によれば、成膜雰囲気に水素が含まれないため、酸化物材料の表面にも安定して成膜することが可能となる。例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系等の酸化物半導体で構成された活性層を有する薄膜トランジスタの保護膜の成膜に、本実施形態の絶縁膜の成膜方法を用いることができる。この場合、上記保護膜の成膜にシラン（ＳｉＨ４）やアンモニア（ＮＨ３）等の反応ガスを使用しないため、酸化物半導体の導電特性に影響を及ぼすことなく保護膜を成膜することが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００４８】
例えば以上の実施形態では、ターゲットＴに対して基板Ｓを移動させながら成膜する、いわゆる通過成膜方式を説明したが、これに代えて、ターゲットに対して基板を静止させた状態で成膜する、いわゆる静止成膜方式が採用されてもよい。
【００４９】
また、上述の実施形態によって製造される絶縁膜は、基板として高分子フィルムやアルカリガラスが用いられる場合に、当該基板からのガスやＮａの放出を防止するバリア膜として機能させることができる。したがって、本発明に係る絶縁膜の成膜方法は、これらのバリア膜の製造工程にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１００…スパッタリング装置
１０１…成膜室
１０４…スパッタリングカソード
１０６…ガス導入ライン
Ｆ…絶縁膜
Ｓ…基板
Ｔ…ターゲット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉターゲットを有する真空チャンバ内に基板を配置し、
窒素の流量比が０％＜Ｎ2／（Ｎ2＋Ｏ2）≦９０％である、窒素及び酸素を含むスパッタガスを前記真空チャンバ内に導入し、
前記スパッタガスのプラズマで前記ターゲットをスパッタすることで、前記基板上にシリコン酸窒化膜を形成する
絶縁膜の成膜方法。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁膜の成膜方法であって、
前記流量比は、７５％≦Ｎ2／（Ｎ2＋Ｏ2）≦９０％である
絶縁膜の成膜方法。
【請求項３】
請求項２に記載の絶縁膜の成膜方法であって、
前記スパッタガスは、アルゴンをさらに含み、
前記窒素及び酸素の総流量は前記アルゴンの流量の０．５倍以上である
絶縁膜の成膜方法。
【請求項４】
請求項１に記載の絶縁膜の成膜方法であって、
前記シリコン酸窒化膜の屈折率は、１．５以上１．７以下である
絶縁膜の成膜方法。
【請求項５】
請求項１に記載の絶縁膜の成膜方法であって、
前記基板は高分子フィルムまたはアルカリガラスである
絶縁膜の成膜方法。
【請求項１】
Ｓｉターゲットを有する真空チャンバ内に基板を配置し、
窒素の流量比が０％＜Ｎ2／（Ｎ2＋Ｏ2）≦９０％である、窒素及び酸素を含むスパッタガスを前記真空チャンバ内に導入し、
前記スパッタガスのプラズマで前記ターゲットをスパッタすることで、前記基板上にシリコン酸窒化膜を形成する
絶縁膜の成膜方法。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁膜の成膜方法であって、
前記流量比は、７５％≦Ｎ2／（Ｎ2＋Ｏ2）≦９０％である
絶縁膜の成膜方法。
【請求項３】
請求項２に記載の絶縁膜の成膜方法であって、
前記スパッタガスは、アルゴンをさらに含み、
前記窒素及び酸素の総流量は前記アルゴンの流量の０．５倍以上である
絶縁膜の成膜方法。
【請求項４】
請求項１に記載の絶縁膜の成膜方法であって、
前記シリコン酸窒化膜の屈折率は、１．５以上１．７以下である
絶縁膜の成膜方法。
【請求項５】
請求項１に記載の絶縁膜の成膜方法であって、
前記基板は高分子フィルムまたはアルカリガラスである
絶縁膜の成膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１１４０４５（Ｐ２０１１−１１４０４５Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６６９５３（Ｐ２００９−２６６９５３）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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