发明名称 卤素化合物之成膜方法及成膜装置、以及氟化镁膜
摘要 本发明系提供一种卤素化合物之成膜方法及成膜装置,即使卤素元素自膜形成材料解离,亦可一面抑制因欠缺卤素元素所造成之弊害一面形成薄膜。具体而言,系使得卤素化合物所构成之膜材料利用蒸发源3来蒸发,且藉由自高频电源单元11所输出而经由基板支持件2来供给之高频电力做离子化,使得离子化之膜材料析出于基板5上而形成薄膜。再者,自卤素化合物之离子所解离之卤素元素的离子可藉由自偏压电源单元12所输出而施加到基板支持件2的偏压来被抓入基板5。
申请公布号 TWI276695 申请公布日期 2007.03.21
申请号 TW091120844 申请日期 2002.09.12
申请人 新明和工业股份有限公司;日立制作所股份有限公司 发明人 堀崇展;山博司;加藤明
分类号 C23C14/06(2006.01);G02B1/11(2006.01) 主分类号 C23C14/06(2006.01)
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种卤素化合物之成膜方法,具有: 在真空室内所配置之偏压供给电极之前面配置基 材之步骤; 使得卤素化合物所构成之膜材料蒸发之步骤; 将该偏压供给电极当作一侧之电极来供给高频电 压以于该真空室内产生电浆之步骤; 对该偏压供给电极施加偏压(以具有负平均値且最 大値超过该高频电压所得之自生偏压之波状来变 化)之步骤; 藉此,使得该蒸发之膜材料离子化而于该基材上析 出,于该基材上形成由卤素化合物所构成之膜。 2.如申请专利范围第1项之卤素化合物之成膜方法, 其中,该偏压之最大値为正电压。 3.如申请专利范围第1项之卤素化合物之成膜方法, 其中,该偏压系藉由电源所施加者。 4.如申请专利范围第1项之卤素化合物之成膜方法, 其中,该偏压系基于匹配电路(用以整合该高频电 压之电源侧与该真空室侧之阻抗)中所产生之电压 所施加者。 5.如申请专利范围第1项之卤素化合物之成膜方法, 系设置使得该膜材料蒸发之蒸发源,且于该蒸发源 与该基材之间配置可供给高频电力之线圈状离子 化电极; 使得自该蒸发源所蒸发之膜材料物质通过线圈状 离子化电极而离子化。 6.如申请专利范围第1项之卤素化合物之成膜方法, 系藉由群团(cluster)离子产生机构使得该含有卤素 化合物之膜材料以群团状蒸发并离子化,来使得该 膜材料离子化。 7.如申请专利范围第1项之卤素化合物之成膜方法, 其中,该真空室内将该基板自背面侧加以保持之基 材支持件系以导电性材质所形成,且将该基材支持 件兼做为该偏压供给电极。 8.如申请专利范围第1项之卤素化合物之成膜方法, 系进一步设置具备坩埚(用以保持与该蒸发之卤素 化合物为同一之材料)、电子枪(利用电子束对该 坩埚内之卤素化合物加热使其蒸发)、以及挡板( 自该坩埚往基材之方向隔着一定间隔来设置)而成 之电子束式蒸发源; 将该坩埚内之卤素化合物以电子束来加热使其蒸 发,且以该挡板来阻断该蒸发之卤素化合物直接入 射于该基材,藉此,将蒸发之卤素化合物导往挡板 与坩埚之相对侧方。 9.如申请专利范围第1项之卤素化合物之成膜方法, 其中,该卤素化合物系氟化镁(MgF2)。 10.如申请专利范围第1项之卤素化合物之成膜方法 ,其中,该偏压之频率为100kHz~2.45GHz。 11.一种卤素化合物之成膜装置,系具备: 真空室; 偏压供给电源,系设于该真空室内,且前面配置有 基材; 蒸发源,系使得该基材上所形成之膜材料蒸发; 高频电源,系将该偏压供给电极当作一侧之电极来 供给高频电压以于该真空室内产生电浆;以及 偏压电源,系用以对该偏压供给电极施加偏压(以 具有负平均値与正最大値之波状来变化,具有100kHz ~ 2.45GHz之频率)。 12.一种氟化镁膜,系藉由下述步骤形成在基材上: 在真空室内所配置之偏压供给电极之前面配置基 材之步骤; 使得氟化镁蒸发之步骤; 将该偏压供给电极当作一侧之电极来供给高频电 压以于该真空室内产生电浆之步骤;以及 对该偏压供给电极施加偏压(以具有负平均値与正 最大値之波状来变化,具有100kHz~2.45GHz之频率)之步 骤;且 其结晶粒径为3奈米~10奈米。 图式简单说明: 图1A系显示可实施本发明之真空成膜装置之构成 概略示意图。 图1B系显示本发明之偏压之例子之图。 图2系显示本发明之偏压之其他例子之图。 图3A~C系显示本发明之偏压电源单元之其他构成例 之图。 图4系显示可实施本发明之真空成膜装置之构成概 略图。 图5系显示可实施本发明之真空成膜装置之构成概 略图。 图6系显示可实施本发明之真空成膜装置之构成概 略图。 图7系显示高频电力对于氟化镁薄膜之吸收系数所 造成之影响之图。 图8系显示基板温度对于氟化镁薄膜之吸收系数所 造成之影响之图。 图9A系表示氟离子往基板表面之入射阻碍之示意 图。 图9B系氟离子自基板表面脱离之示意图。 图10A显示本发明之作用,为表示将解离之氟离子抓 入之图。 图10B显示本发明之作用,为表示防止氟脱离之图。 图11系显示氟化镁薄膜之吸收率相对于偏压之脉 冲频率之依存性之图。 图12系显示在石英基板上形成氟化镁薄膜的情况 下在可见光区之光吸收率之图。 图13A系用以说明耐磨损性试验之图,系示意地显示 耐磨损性试验装置之概要之立体图。 图13B系用以说明耐磨损性试验之图,系显示耐磨损 性评价基准之图。 图14系显示氟化镁薄膜之结晶粒径之表。 图15A系用以说明本发明之实施形态中实施例适用 于多层膜之图,其显示多层膜之构成。 图15B系用以说明本发明之实施形态中实施例适用 于多层膜之图,其显示于基板上所形成之多层膜在 可见光区之反射率。 图16系显示在偏压之脉冲频率之高频化为适宜之 真空成膜装置之构成例之图。 图17系显示图1之基板支持件之电位变化之图。 图18系显示图1之基板支持件之电位变化之图。
地址 日本