【手続補正書】
【提出日】平成17年3月4日(2005.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】製膜方法及び金属膜
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧または大気圧近傍の圧力下、不活性ガスを対向電極間に導入し、電圧を印加することで放電させてプラズマ雰囲気を形成し、前記プラズマ雰囲気中に反応性ガスを存在させてプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材表面を晒すことにより前記基材表面に製膜する製膜方法であって、
前記反応性ガスは金属原子を含む化合物を含有しており、
前記プラズマ雰囲気中に還元性を有する還元ガスを存在させ、
前記プラズマ雰囲気中または前記プラズマ雰囲気外において、前記製膜の反応を促進させるエネルギーを与えることで金属膜を形成することを特徴とする製膜方法。
【請求項２】
前記エネルギーが、電子線、放射線、紫外線、レーザー光の中から選択されることを特徴とする請求項１に記載の製膜方法。
【請求項３】
大気圧または大気圧近傍の圧力下、不活性ガスを放電させてプラズマ雰囲気を形成し、前記プラズマ雰囲気中に反応性ガスを存在させてプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材表面を晒すことにより前記基材表面に製膜する製膜方法であって、
前記反応性ガスは金属原子を含む化合物を含有しており、
前記プラズマ雰囲気中に、還元性を有する還元ガスと、前記製膜の反応を促進させる触媒とを存在させ、前記基材表面に金属膜を形成することを特徴とする製膜方法。
【請求項４】
大気圧または大気圧近傍の圧力下、不活性ガスを放電させてプラズマ雰囲気を形成し、前記プラズマ雰囲気中に反応性ガスを存在させてプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材表面を晒すことにより前記基材表面に製膜する製膜方法であって、
前記反応性ガスは金属原子を含む化合物を含有しており、
前記プラズマ雰囲気中に、還元性を有する還元ガスと、前記製膜の反応を促進させる触媒とを存在させ、
前記プラズマ雰囲気中または前記プラズマ雰囲気外において、前記製膜の反応を促進させるエネルギーを与えることで金属膜を形成することを特徴とする製膜方法。
【請求項５】
前記反応性ガスと前記還元ガスとをほぼ同時に前記プラズマ雰囲気中に供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の製膜方法。
【請求項６】
大気圧または大気圧近傍の圧力下、不活性ガスを放電させてプラズマ雰囲気を形成し、前記プラズマ雰囲気中に反応性ガスを存在させてプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材表面を晒すことにより前記基材表面に製膜する製膜方法であって、
前記反応性ガスは金属原子を含む化合物を含有しており、
前記反応性ガス由来の金属酸化膜を形成した後に、還元ガスを前記基材表面に供給することで、前記金属酸化膜を還元して金属膜を形成し、
前記プラズマ雰囲気中または前記プラズマ雰囲気外において、前記製膜の反応を促進させるエネルギーを与えることで金属膜を形成することを特徴とする製膜方法。
【請求項７】
反応性ガスに含まれる金属成分が、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選択される一つ又は複数種類であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の製膜方法。
【請求項８】
前記還元ガスが、水素、アンモニア、メタン、エタン、ヨウ化水素、硫化水素、一酸化炭素、二酸化硫黄、過酸化水素、水のうち、１つ又は複数であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載の製膜方法。
【請求項９】
前記金属膜が不純物を含有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか記載の製膜方法。
【請求項１０】
前記不純物が、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの各元素の内、一種または複数種類であることを特徴とする請求項９に記載の製膜方法。
【請求項１１】
前記不純物の含有量を、前記不活性ガスを放電させる際に印加する電圧の制御または還元ガス濃度により調節することを特徴とする請求項９または１０に記載の製膜方法。
【請求項１２】
前記不活性ガスを放電させる際に印加する電圧としてパルス電圧を印加し、そのデューティ比を調節することでプラズマ状態を制御することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の製膜方法。
【請求項１３】
プラズマ雰囲気中の発光スペクトルに基づいて不純物量をモニタリングすることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか記載の製膜方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか記載の製膜方法で形成された金属膜。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気圧または大気圧近傍の圧力下において反応ガスをプラズマ化し、基材表面に金属膜を形成するための製膜方法及び該製膜方法により形成した金属膜に関する。
【０００４】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、従来に比較してより簡単な設備や作業工程で済み、これによりコストが低く、製膜速度が大きく、様々な種類の金属について良質の膜を得ることができる製膜方法及び該方法により形成された金属膜を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、
大気圧または大気圧近傍の圧力下、不活性ガスを対向電極間に導入し、電圧を印加することで放電させてプラズマ雰囲気を形成し、前記プラズマ雰囲気中に反応性ガスを存在させてプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材表面を晒すことにより前記基材表面に製膜する製膜方法であって、
前記反応性ガスは金属原子を含む化合物を含有しており、
前記プラズマ雰囲気中に還元性を有する還元ガスを存在させ、
前記プラズマ雰囲気中または前記プラズマ雰囲気外において、前記製膜の反応を促進させるエネルギーを与えることで金属膜を形成することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の製膜方法において、
前記エネルギーが、電子線、放射線、紫外線、レーザー光の中から選択されることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項３に記載の発明は、
大気圧または大気圧近傍の圧力下、不活性ガスを放電させてプラズマ雰囲気を形成し、前記プラズマ雰囲気中に反応性ガスを存在させてプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材表面を晒すことにより前記基材表面に製膜する製膜方法であって、
前記反応性ガスは金属原子を含む化合物を含有しており、
前記プラズマ雰囲気中に、還元性を有する還元ガスと、前記製膜の反応を促進させる触媒とを存在させ、前記基材表面に金属膜を形成することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項４に記載の発明は、
大気圧または大気圧近傍の圧力下、不活性ガスを放電させてプラズマ雰囲気を形成し、前記プラズマ雰囲気中に反応性ガスを存在させてプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材表面を晒すことにより前記基材表面に製膜する製膜方法であって、
前記反応性ガスは金属原子を含む化合物を含有しており、
前記プラズマ雰囲気中に、還元性を有する還元ガスと、前記製膜の反応を促進させる触媒とを存在させ、
前記プラズマ雰囲気中または前記プラズマ雰囲気外において、前記製膜の反応を促進させるエネルギーを与えることで金属膜を形成することを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の製膜方法において、前記反応性ガスと前記還元ガスとをほぼ同時に前記プラズマ雰囲気中に供給することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項６に記載の発明は、
大気圧または大気圧近傍の圧力下、不活性ガスを放電させてプラズマ雰囲気を形成し、前記プラズマ雰囲気中に反応性ガスを存在させてプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材表面を晒すことにより前記基材表面に製膜する製膜方法であって、
前記反応性ガスは金属原子を含む化合物を含有しており、
前記反応性ガス由来の金属酸化膜を形成した後に、還元ガスを前記基材表面に供給することで、前記金属酸化膜を還元して金属膜を形成し、
前記プラズマ雰囲気中または前記プラズマ雰囲気外において、前記製膜の反応を促進させるエネルギーを与えることで金属膜を形成することを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか記載の製膜方法において、
前記還元ガスが、水素、アンモニア、メタン、エタン、ヨウ化水素、硫化水素、一酸化炭素、二酸化硫黄、過酸化水素、水のうち、１つ又は複数であることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか記載の製膜方法において、
前記金属膜が不純物を含有することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の製膜方法において、
前記不純物が、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの各元素の内、一種または複数種類であることを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の製膜方法において、
前記不純物の含有量を、前記不活性ガスを放電させる際に印加する電圧の制御または還元ガス濃度により調節することを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の製膜方法において、
前記不活性ガスを放電させる際に印加する電圧としてパルス電圧を印加し、そのデューティ比を調節することでプラズマ状態を制御することを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１４に記載の発明は、
請求項１〜１３のいずれか記載の製膜方法で形成された金属膜である。