(57)【要約】【課題】カソードと被成膜基板との間の距離を長くすることにより、被成膜基板に緻密で高硬度な薄膜を成膜できるプラズマＣＶＤ装置を提供する。【解決手段】本発明に係るプラズマＣＶＤ装置は、チャンバー２内に配置されたカソード電極３と、カソード電極３の周囲を囲むように設けられたアノード電極４と、カソード電極３及びアノード電極４に対向するように配置される被成膜基板１を保持する保持部と、フロート電位とされるプラズマウォール８と、カソード電極３に接続された交流電源５と、アノード電極４に接続された直流電源７と、被成膜基板１に電気的に接続された直流電源１２と、を具備し、円筒形状のプラズマウォール８の内径が１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下であり、カソード電極３と被成膜基板１との間の距離が２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下であることを特徴とする。【選択図】        図１
2010007126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーと、
前記チャンバー内に配置されたロート形状のアノードと、
前記チャンバー内に配置され、前記アノードの内周面の中央部付近で包囲されたフィラメント状のカソードと、
前記チャンバー内に配置され、前記カソード及び前記アノードに対向するように配置される被成膜基板を保持する保持部と、
前記チャンバー内に配置され、前記保持部に保持された前記被成膜基板と前記カソード及び前記アノードそれぞれとの間の空間を覆うように設けられ、フロート電位とされるプラズマウォールと、
前記カソードに電気的に接続された交流電源と、
前記アノードに電気的に接続された第１の直流電源と、
前記保持部に保持された前記被成膜基板に電気的に接続された第２の直流電源と、
前記チャンバー内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記チャンバー内を排気する排気機構と、
を具備し、
前記アノードは、その最大内径側を前記被成膜基板に向けており、
前記プラズマウォールは円筒形状又は多角形状を有しており、その円筒又は多角の内径が１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下であり、
前記カソードと前記保持部に保持された前記被成膜基板との間の距離が２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下であり、
前記カソードと前記アノードとの間で放電させることにより前記原料ガスをプラズマ化することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記原料ガスをプラズマ化する領域に磁力を発生させるための磁石をさらに具備し、前記磁石は円筒形状又は多角形状を有しており、その円筒又は多角の内径中心である磁石中心の磁力が５０ガウス以上２００ガウス以下であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
請求項２において、前記磁石は、前記カソード及び前記アノードの外側に配置され、前記カソード及び前記アノードを囲むように配置されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、前記磁石中心と前記カソードとの間の距離は５０ｍｍ以内であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項において、前記磁石はネオジウム磁石であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いた磁気記録媒体の製造方法において、
非磁性基板上に少なくとも磁性層を形成した被成膜基板を前記保持部に保持し、
前記チャンバー内で真空条件下に加熱された前記フィラメント状のカソードと前記アノードとの間の放電により前記原料ガスをプラズマ状態とし、このプラズマを前記保持部に保持された被成膜基板の表面に加速衝突させて炭素が主成分である保護層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、前記原料ガスは、前記被成膜基板に前記保護層としてのＤＬＣ層を形成するための原料ガスであって、炭素と水素を含有するガスを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置及び磁気記録媒体の製造方法に係わり、特に、カソード電極と被成膜基板との間の距離を長くすることにより、被成膜基板に緻密で高硬度な薄膜を成膜できるプラズマＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来のプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。このプラズマＣＶＤ装置は被成膜基板（例えばディスク基板）１０１に対して左右対称の構造を有しており、被成膜基板１０１の両面に同時に成膜可能な装置であるが、図２では、被成膜基板１０１に対して左側を示し、右側は省略している。
【０００３】
プラズマＣＶＤ装置はチャンバー１０２を有しており、このチャンバー１０２内にはホットカソード（カソード電極）１０３が形成されている。ホットカソード１０３の両端はチャンバー１０２の外部に位置する交流電源１０５に電気的に接続されている。交流電源１０５の一端はアース１０６に電気的に接続されている。
【０００４】
チャンバー１０２内にはロート状の形状を有するホーンアノード１０４が配置されており、このホーンアノード１０４はＤＣ電源１０７に電気的に接続されている。このＤＣ電源１０７のプラス電位側がホーンアノード１０４に電気的に接続されており、ＤＣ電源１０７のマイナス電位側がアース１０６に電気的に接続されている。
【０００５】
チャンバー１０２内には被成膜基板１０１が配置されている。ホットカソード１０３と被成膜基板１０１との間の距離ｌ２は、１６３．５ｍｍである。
【０００６】
被成膜基板１０１はイオン加速用電源としてのＤＣ電源（直流電源）１１２に電気的に接続されている。このＤＣ電源１１２のマイナス電位側が被成膜基板１０１に電気的に接続されており、ＤＣ電源１１２のプラス電位側がアース１０６に電気的に接続されている。
【０００７】
チャンバー１０２内には、ホットカソード１０３及びホーンアノード１０４それぞれと被成膜基板１０１との間の空間を覆うようにプラズマウォール１０８が配置されている。このプラズマウォール１０８は、フロート電位（図示せず）に電気的に接続されている。また、プラズマウォール１０８は円筒形状を有しており、その円筒の内径Ｂが１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。
【０００８】
次に、図２に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて被成膜基板１にＤＬＣ(Diamond Like Carbon)膜を成膜する方法について説明する。
【０００９】
まず、チャンバー１０２の内部を所定の真空状態とし、チャンバー１０２の内部に成膜原料ガスとして例えばトルエン（Ｃ７Ｈ８）ガスを導入する。チャンバー１０２内が所定の圧力になった後、ホットカソード１０３に交流電源１０５によって交流電流を供給することによりホットカソード１０３が加熱される。また、ホーンアノード１０４にＤＣ電源１０７によって直流電流を供給し、被成膜基板１０１にＤＣ電源１１２によって直流電流を供給する。
【００１０】
ホットカソード１０３の加熱によって、ホットカソード１０３からホーンアノード１０４に向けて多量の電子が放出され、ホットカソード１０３とホーンアノード１０４との間でグロー放電が開始される。多量の電子によってチャンバー１０２の内部の成膜原料ガスとしてのトルエンガスがイオン化され、プラズマ状態とされる。この際、下記式（１）のような反応が起きている。そして、プラズマ状態の成膜原料分子は、被成膜基板１０１のマイナス電位によって直接に加速されて、被成膜基板１０１の方向に向かって飛走して、被成膜基板１０１の表面に付着される。これにより、被成膜基板１０１には薄いＤＬＣ膜が形成される。この際、被成膜基板１０１の表面では下記式（２）の反応が起きている。
【００１１】
Ｃ７Ｈ８＋ｅ− →Ｃ７Ｈ８＋ ＋２ｅ−  ・・・（１）
Ｃ７Ｈ８＋ ＋ｅ−  →Ｃ７Ｈ２ ＋３Ｈ２↑  ・・・（２）
【００１２】
上記従来のプラズマＣＶＤ装置では、ホットカソード１０３と被成膜基板１０１との間の距離ｌ２を１６３．５ｍｍと可能な限り短くすることにより、被成膜基板１０１の表面に成膜されるＤＬＣ膜の単位時間当りの成膜量を多くすることができる（例えば特許文献１，２参照）。
【００１３】
【特許文献１】特許３２９９７２１（００１５〜００２３段落、図１）
【特許文献２】特許３９３０１８３（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように従来のプラズマＣＶＤ装置では、単位時間当たりの成膜量を多くするために、カソード電極１０３と被成膜基板１０１との間の距離ｌ２を可能な限り短くしている。
【００１５】
しかし、前記距離ｌ２を短くすると、被成膜基板に成膜される薄膜の硬度を十分に高くすることが困難であり、高硬度の薄膜を被成膜基板に成膜するという要望に応えることができない。その理由は、前記距離ｌ２を短くしたため、イオン化された成膜原料ガスの加速距離が短くなってしまい、被成膜基板に緻密な薄膜を成膜することができないからである。
【００１６】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、カソード電極と被成膜基板との間の距離を長くすることにより、被成膜基板に緻密で高硬度な薄膜を成膜できるプラズマ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】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置は、チャンバーと、
前記チャンバー内に配置されたロート形状のアノードと、
前記チャンバー内に配置され、前記アノードの内周面の中央部付近で包囲されたフィラメント状のカソードと、
前記チャンバー内に配置され、前記カソード及び前記アノードに対向するように配置される被成膜基板を保持する保持部と、
前記チャンバー内に配置され、前記保持部に保持された前記被成膜基板と前記カソード及び前記アノードそれぞれとの間の空間を覆うように設けられ、フロート電位とされるプラズマウォールと、
前記カソードに電気的に接続された交流電源と、
前記アノードに電気的に接続された第１の直流電源と、
前記保持部に保持された前記被成膜基板に電気的に接続された第２の直流電源と、
前記チャンバー内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記チャンバー内を排気する排気機構と、
を具備し、
前記アノードは、その最大内径側を前記被成膜基板に向けており、
前記プラズマウォールは円筒形状又は多角形状を有しており、その円筒又は多角の内径が１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下であり、
前記カソードと前記保持部に保持された前記被成膜基板との間の距離が２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下であり、
前記カソードと前記アノードとの間で放電させることにより前記原料ガスをプラズマ化することを特徴とする。
【００１８】
上記プラズマＣＶＤ装置によれば、円筒形状又は多角形状のプラズマウォールの内径を１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下とした場合に、フィラメント状のカソードと被成膜基板との間の距離を２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下と従来技術に比べて可能な限り長くしている。つまり、従来技術ではカソードと被成膜基板との間の距離を可能な限り短くしているのに対し、本実施の形態ではカソードと被成膜基板との間の距離を可能な限り長くしている。これにより、イオン化された原料ガスの加速距離を長くすることができ、そのため、イオン化された原料ガスが被成膜基板に衝突する際のスピードを従来のプラズマＣＶＤ装置に比べて速くすることができる。その結果、被成膜基板に成膜された薄膜を緻密化でき、高硬度化することができる。
【００１９】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記原料ガスをプラズマ化する領域に磁力を発生させるための磁石をさらに具備し、前記磁石は円筒形状又は多角形状を有しており、その円筒又は多角の内径中心である磁石中心の磁力が５０ガウス以上２００ガウス以下であることが好ましい。これにより、プラズマの密度を高くすることができ、その結果、被成膜基板に成膜される薄膜をより緻密化することがで、高硬度化することができる。
【００２０】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記磁石は、前記カソード及び前記アノードの外側に配置され、前記カソード及び前記アノードを囲むように配置されていることが好ましい。
【００２１】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記磁石中心と前記カソードとの間の距離は５０ｍｍ以内であることが好ましく、より好ましくは３５ｍｍ以内である。
【００２２】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記磁石はネオジウム磁石であることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、上述したいずれかのプラズマＣＶＤ装置を用いた製造方法において、
非磁性基板上に少なくとも磁性層を形成した被成膜基板を前記保持部に保持し、
前記チャンバー内で真空条件下に加熱された前記フィラメント状のカソードと前記アノードとの間の放電により前記原料ガスをプラズマ状態とし、このプラズマを前記保持部に保持された被成膜基板の表面に加速衝突させて炭素が主成分である保護層を形成することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記原料ガスは、前記被成膜基板に前記保護層としてのＤＬＣ層を形成するための原料ガスであって、炭素と水素を含有するガスを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明によれば、カソード電極と被成膜基板との間の距離を長くすることにより、被成膜基板に緻密で高硬度な薄膜を成膜できるプラズマＣＶＤ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。このプラズマＣＶＤ装置は被成膜基板（例えばディスク基板）１に対して左右対称の構造を有しており、被成膜基板１の両面に同時に成膜可能な装置であるが、図１では、被成膜基板１に対して左側を示し、右側は省略している。
【００２７】
プラズマＣＶＤ装置はチャンバー２を有しており、このチャンバー２内には、例えばタンタルからなるフィラメント状のカソード電極（ホットカソード）３が形成されている。ホットカソード３の両端はチャンバー２の外部に位置する交流電源５に電気的に接続されており、この交流電源５はチャンバー２に対して絶縁された状態で配置されている。交流電源５としては例えば０〜５０Ｖ、１０〜５０Ａ（アンペア）の電源を用いることができる。交流電源５の一端はアース６に電気的に接続されている。
【００２８】
チャンバー２内には、ホットカソード３の周囲を囲むようにロート状の形状を有するアノード電極（ホーンアノード）４が配置されており、このホーンアノード４はスピーカーのような形状とされている。ホーンアノード４はＤＣ電源（直流電源）７に電気的に接続されており、このＤＣ電源７はチャンバー２に対して絶縁された状態で配置されている。このＤＣ電源７のプラス電位側がホーンアノード４に電気的に接続されており、ＤＣ電源７のマイナス電位側がアース６に電気的に接続されている。ＤＣ電源７としては例えば０〜５００Ｖ、０〜７．５Ａ（アンペア）の電源を用いることができる。
【００２９】
チャンバー２内には被成膜基板１が配置されており、この被成膜基板１はホットカソード３及びホーンアノード４に対向するように配置されている。詳細には、ホットカソード３はホーンアノード４の内周面の中央部付近で包囲されており、ホーンアノード４は、その最大内径側を被成膜基板１に向けて配置されている。
【００３０】
ホットカソード３と被成膜基板１との間の距離ｌは、可能な限り長くすることが好ましく、具体的には２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下であることが好ましい。この距離ｌを２００ｍｍ未満とすると被成膜基板１に成膜される薄膜の硬度が低くなってしまい、距離ｌを３００ｍｍ超とすると成膜レートが遅くなり実用的ではないからである。
【００３１】
被成膜基板１は、図示しないホルダー（保持部）および図示しないトランスファー装置（ハンドリングロボットあるいはロータリインデックスデーブル）により、図示の位置に、順次供給されるようになっている。
【００３２】
被成膜基板１はイオン加速用電源としてのＤＣ電源（直流電源）１２に電気的に接続されており、このＤＣ電源１２はチャンバー２に対して絶縁された状態で配置されている。このＤＣ電源１２のマイナス電位側が被成膜基板１に電気的に接続されており、ＤＣ電源１２のプラス電位側がアース６に電気的に接続されている。ＤＣ電源１２としては例えば０〜１５００Ｖ、０〜１００ｍＡ（ミリアンペア）の電源を用いることができる。
【００３３】
チャンバー２内には、ホットカソード３及びホーンアノード４それぞれと被成膜基板１との間の空間を覆うようにプラズマウォール８が配置されている。このプラズマウォール８は、フロート電位（図示せず）に電気的に接続されており、チャンバー２に対して絶縁された状態で配置されている。また、プラズマウォール８は円筒形状又は多角形状を有しており、その円筒又は多角の内径Ｂが１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。この内径Ｂを１００ｍｍ未満とするとホーンアノード４の近傍で原料ガスのイオン化が高くなりすぎてしまい、遊離カーボン（すなわち、すす）が発生し易くなり好ましくないからである。また、内径Ｂを２００ｍｍ超とするとホーンアノード４の近傍で原料ガスのイオン化が低くなりすぎてしまい、緻密な膜を被成膜基板１に成膜しにくくなり、また後述するネオジウム磁石を用いても高磁場が作りにくくなるからである。
【００３４】
プラズマウォール８の被成膜基板１側の端部には膜厚補正板８ａが設けられており、膜厚補正板８ａは前記フロート電位に電気的に接続されている。この膜厚補正板８ａにより被成膜基板１の外周部分に成膜される膜の厚さを制御することができる。
【００３５】
チャンバー２の外側にはネオジウム磁石９が配置されている。このネオジウム磁石９は例えば円筒形状又は多角形状を有しており、この円筒側面又は多角側面の筒方向の中心を通る内径１１とホットカソード３との距離Ａは５０ｍｍ以内（より好ましくは３５ｍｍ以内）であることが好ましい。この内径１１の中心は磁石中心１０となり、この磁石中心１０はホットカソード３の略中心及び被成膜基板１の略中心それぞれと対向するように位置している。ネオジウム磁石９は、その磁石中心１０の磁力が５０Ｇ以上２００Ｇ（ガウス）以下であることが好ましく、より好ましくは５０Ｇ以上１５０Ｇ以下である。磁石中心１０の磁力を２００Ｇ以下とする理由は、ネオジウム磁石では磁石中心１０の磁力を２００Ｇまで高めるのが製造上の限界であるからである。また、磁石中心１０の磁力を１５０Ｇ以下とするのがより好ましい理由は、磁石中心１０の磁力を１５０Ｇ超とすると磁石を作るコストが増大するからである。
【００３６】
また、プラズマＣＶＤ装置はチャンバー２内を真空排気する真空排気機構（図示せず）を有している。また、プラズマＣＶＤ装置はチャンバー２内に成膜原料ガスを供給するガス供給機構（図示せず）を有している。
【００３７】
次に、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて被成膜基板１にＤＬＣ膜を成膜する方法について説明する。
【００３８】
まず、前記真空排気機構を起動させ、チャンバー２の内部を所定の真空状態とし、チャンバー２の内部に前記ガス導入機構によって成膜原料ガスとして例えばトルエン（Ｃ７Ｈ８）ガスを導入する。チャンバー２内が所定の圧力になった後、ホットカソード３に交流電源５によって交流電流を供給することによりホットカソード３が加熱される。また、ホーンアノード４にＤＣ電源７によって直流電流を供給し、被成膜基板１にＤＣ電源１２によって直流電流を供給する。
【００３９】
ホットカソード３の加熱によって、ホットカソード３からホーンアノード４に向けて多量の電子が放出され、ホットカソード３とホーンアノード４との間でグロー放電が開始される。多量の電子によってチャンバー２の内部の成膜原料ガスとしてのトルエンガスがイオン化され、プラズマ状態とされる。この際、ネオジウム磁石９によってホットカソード３の近傍に位置するトルエンガスをプラズマ化する領域に磁場が発生されているので、この磁場によってプラズマを高密度化することができ、イオン化効率を向上させることができる。そして、プラズマ状態の成膜原料分子は、被成膜基板１のマイナス電位によって直接に加速されて、被成膜基板１の方向に向かって飛走して、被成膜基板１の表面に付着される。これにより、被成膜基板１には薄いＤＬＣ膜が形成される。この際、被成膜基板１の表面では下記式（３）の反応が起きている。
【００４０】
Ｃ７Ｈ８＋ｅ− → ＣａＨｂ ＋ｘＨ２↑  ・・・（３）
【００４１】
次に、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いた磁気記録媒体の製造方法について説明する。
【００４２】
まず、非磁性基板上に少なくとも磁性層を形成した被成膜基板を用意し、この被成膜基板を保持部に保持させる。次いで、チャンバー２内で所定の真空条件下に加熱されたホットカソード３とホーンアノード４との間の放電により原料ガスをプラズマ状態とし、このプラズマを前記保持部に保持された被成膜基板の表面に加速衝突させる。これにより、この被成膜基板の表面には炭素が主成分である保護層が形成される。
【００４３】
上記実施の形態によれば、円筒形状又は多角形状のプラズマウォール８の内径Ｂを１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下とした場合に、ホットカソード３と被成膜基板１との間の距離ｌを可能な限り長くしている。つまり、従来技術ではホットカソードと被成膜基板との間の距離を可能な限り短くしているのに対し、本実施の形態ではホットカソードと被成膜基板との間の距離を可能な限り長くし、具体的には２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下としている。これにより、イオン化された成膜原料ガスの加速距離を長くすることができ、そのため、イオン化された成膜原料ガスが被成膜基板１に衝突する際のスピードを従来のプラズマＣＶＤ装置に比べて速くすることができる。その結果、従来のプラズマＣＶＤ装置で成膜したＤＬＣ膜に比べて上記式（３）のｂを減少させることができる。これにより、被成膜基板に成膜されたＤＬＣ膜を緻密化でき、高硬度化することができる。
【００４４】
また、上記実施の形態では、チャンバー２の外側にネオジウム磁石９を配置することにより、本装置におけるホットカソード３とホーンアノード４との間で発生させたプラズマの密度を高くすることができる。その結果、被成膜基板に成膜されたＤＬＣ膜をより緻密化することがで、高硬度化することができる。
【００４５】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、チャンバー２の外側にネオジウム磁石９を配置しているが、チャンバー２の内側にネオジウム磁石を配置しても良いし、このネオジウム磁石９に代えて他の材質からなる磁石を配置しても良いし、また、ネオジウム磁石９は必須の構成ではなく、ネオジウム磁石９を配置せずに実施することも可能である。
【００４６】
［実施例１］
次に、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いてＤＬＣ膜を成膜する成膜条件及び結果（ＤＬＣ膜の膜厚、ＤＬＣ膜をアッシングした条件、アッシングレート）について説明する。
【００４７】
（成膜条件）
プラズマウォールの内径Ｂ  ：  １３２ｍｍ
ホットカソード３と被成膜基板１との間の距離ｌ  ：  ２３８．５ｍｍ
ホットカソード３と磁石中心１０との距離Ａ  ：  ３５ｍｍ
被成膜基板  ：  Ｓｉウエハ
ガス  ：  Ｃ７Ｈ８
ガス流量  ：  ３．２５ｓｃｃｍ
圧力  ：  ０．３Ｐａ
ホットカソード３  ：  タンタルフィラメント
交流電源５の出力  ：  ２００Ｗ
ＤＣ電源７の電流  ：  １６５０ｍＡ
ＤＣ電源１２の電圧  ：  ２５０Ｖ
外部磁場  ：  なし
【００４８】
（結果）
ＤＬＣ膜の膜厚  ：  ３０ｎｍ
ＤＬＣ膜のヌープ硬度（Ｈｋ）  ：  ２６８０
（アッシング条件及び結果）
ガス  ：  Ｏ２
ガス流量  ：  ５０ｓｃｃｍ
圧力  ：  ３０Ｐａ
電極  ：  平行平板型
電極に印加する高周波の周波数  ：  １３．５６ＭＨｚ
電極に印加する高周波出力  ：  ５００Ｗ
アッシングレート  ：  ８５ｎｍ／分
【００４９】
［比較例］
次に、図２に示すプラズマＣＶＤ装置を用いてＤＬＣ膜を成膜する成膜条件及び結果（ＤＬＣ膜の膜厚、ＤＬＣ膜をアッシングした条件、アッシングレート）について説明する。
【００５０】
（成膜条件）
プラズマウォール１０８の内径Ｂ  ：  １３２ｍｍ
ホットカソード１０３と被成膜基板１０１との間の距離ｌ２  ：１６３．５ｍｍ
被成膜基板  ：  Ｓｉウエハ
ガス  ：  Ｃ７Ｈ８
ガス流量  ：  ３．２５ｓｃｃｍ
圧力  ：  ０．３Ｐａ
ホットカソード１０３  ：  タンタルフィラメント
交流電源１０５の出力  ：  ２００Ｗ
ＤＣ電源１０７の電流  ：  １６５０ｍＡ
ＤＣ電源１１２の電圧  ：  ２５０Ｖ
外部磁場  ：  なし
【００５１】
（結果）
ＤＬＣ膜の膜厚  ：  ３０ｎｍ
ＤＬＣ膜のヌープ硬度（Ｈｋ）  ：  １８００
（アッシング条件及び結果）
ガス  ：  Ｏ２
ガス流量  ：  ５０ｓｃｃｍ
圧力  ：  ３０Ｐａ
電極  ：  平行平板型
電極に印加する高周波の周波数  ：  １３．５６ＭＨｚ
電極に印加する高周波出力  ：  ５００Ｗ
アッシングレート  ：  １４０ｎｍ／分
【００５２】
上記実施例１及び比較例によれば、ホットカソードと被成膜基板との間の距離を比較例に比べて長くすることにより、イオン化された成膜原料ガスの加速距離を長くすることができる。そのため、イオン化された成膜原料ガスが被成膜基板に衝突する際のスピードを従来のプラズマＣＶＤ装置に比べて速くすることができる。その結果、成膜されたＤＬＣ膜のアッシングレートを大幅に低くすることができる。従って、緻密化されたＤＬＣ膜が成膜されていることが確認され、このＤＬＣ膜は高硬度化されているといえる。
【００５３】
［実施例２］
次に、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いてＤＬＣ膜を成膜する成膜条件及び結果（ＤＬＣ膜の膜厚、ＤＬＣ膜をアッシングした条件、アッシングレート）について説明する。
【００５４】
（成膜条件）
プラズマウォールの内径Ｂ  ：  １３２ｍｍ
ホットカソード３と被成膜基板１との間の距離ｌ  ：  ２３８．５ｍｍ
ホットカソード３と磁石中心１０との距離Ａ  ：  ３５ｍｍ
被成膜基板  ：  Ｓｉウエハ
ガス  ：  Ｃ７Ｈ８
ガス流量  ：  ３．２５ｓｃｃｍ
圧力  ：  ０．３Ｐａ
ホットカソード３  ：  タンタルフィラメント
交流電源５の出力  ：  ２００Ｗ
ＤＣ電源７の電流  ：  １６５０ｍＡ
ＤＣ電源１２の電圧  ：  ２５０Ｖ
外部磁場  ：  ５０Ｇ
【００５５】
（結果）
ＤＬＣ膜の膜厚  ：  ３０ｎｍ
ＤＬＣ膜のヌープ硬度（Ｈｋ）  ：  ２７４０
（アッシング条件及び結果）
ガス  ：  Ｏ２
ガス流量  ：  ５０ｓｃｃｍ
圧力  ：  ３０Ｐａ
電極  ：  平行平板型
電極に印加する高周波の周波数  ：  １３．５６ＭＨｚ
電極に印加する高周波出力  ：  ５００Ｗ
アッシングレート  ：  ７６ｎｍ／分
【００５６】
上記実施例２及び実施例１によれば、成膜中に５０Ｇの外部磁場を印加することにより、外部磁場を印加しない場合に比べて、成膜されたＤＬＣ膜のアッシングレートを９ｎｍ／分だけ低くすることができる。実施例１によるＤＬＣ膜は非常に緻密化されているため、それに比べて９ｎｍ／分だけ低くすることも効果としては非常に大きいものである。従って、より緻密化されたＤＬＣ膜が成膜されていることが確認され、このＤＬＣ膜はより高硬度化されているといえる。
【００５７】
［実施例３］
次に、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いてＤＬＣ膜を成膜する成膜条件及び結果（ＤＬＣ膜の膜厚、ＤＬＣ膜をアッシングした条件、アッシングレート）について説明する。
【００５８】
（成膜条件）
プラズマウォールの内径Ｂ  ：  １３２ｍｍ
ホットカソード３と被成膜基板１との間の距離ｌ  ：  ２３８．５ｍｍ
ホットカソード３と磁石中心１０との距離Ａ  ：  ３５ｍｍ
被成膜基板  ：  Ｓｉウエハ
ガス  ：  Ｃ７Ｈ８
ガス流量  ：  ３．２５ｓｃｃｍ
圧力  ：  ０．３Ｐａ
ホットカソード３  ：  タンタルフィラメント
交流電源５の出力  ：  ２００Ｗ
ＤＣ電源７の電流  ：  １６５０ｍＡ
ＤＣ電源１２の電圧  ：  ２５０Ｖ
外部磁場  ：  １００Ｇ
【００５９】
（結果）
ＤＬＣ膜の膜厚  ：  ３０ｎｍ
ＤＬＣ膜のヌープ硬度（Ｈｋ）  ：  ２７７０
（アッシング条件及び結果）
ガス  ：  Ｏ２
ガス流量  ：  ５０ｓｃｃｍ
圧力  ：  ３０Ｐａ
電極  ：  平行平板型
電極に印加する高周波の周波数  ：  １３．５６ＭＨｚ
電極に印加する高周波出力  ：  ５００Ｗ
アッシングレート  ：  ７４ｎｍ／分
【００６０】
上記実施例３及び実施例２によれば、成膜中に１００Ｇの外部磁場を印加することにより、５０Ｇの外部磁場を印加した場合に比べて、成膜されたＤＬＣ膜のアッシングレートを２ｎｍ／分だけ低くすることができる。実施例２によるＤＬＣ膜は非常に緻密化されているため、それに比べて２ｎｍ／分だけ低くすることも効果としては非常に大きいものである。従って、より緻密化されたＤＬＣ膜が成膜されていることが確認され、このＤＬＣ膜はより高硬度化されているといえる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。
【図２】従来のプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，１０１…被成膜基板、２，１０２…チャンバー、３，１０３…カソード電極（ホットカソード）、４，１０４…アノード電極（ホーンアノード）、５，１０５…交流電源、６，１０６…アース電源、７，１０７…ＤＣ電源、８，１０８…プラズマウォール、８ａ…膜厚補正板、９…ネオジウム磁石、１０…磁石中心、１１…円筒状のネオジウム磁石の内径、１２，１１２…ＤＣ電源
【図１】
2010007126.tif 000003
【図２】
2010007126.tif 000004