[发明专利]氧化物膜形成方法

说明书

公开了氧化物膜形成方法，包括向放置在减压处理炉(5)中的工件(7)供给臭氧浓度为20至100体积％的臭氧气体、不饱和烃气体和原料气体，由此通过化学气相沉积法在工件(7)的表面上形成氧化物膜。不饱和烃气体的实例是乙烯气体。原料气体的实例是TEOS气体。优选设定臭氧气体的流速为等于或大于不饱和烃气体和原料气体的总流速的两倍。通过这种氧化物膜形成方法，即使在200℃或更低的低温条件下以高沉积速率在工件(7)上也形成氧化物膜。

技术领域

本发明涉及氧化物膜形成方法。更具体地，本发明涉及氧化物膜 形成方法，可通过该方法在合成树脂的基板或膜上形成氧化物膜。

背景技术

对于用于包装应用、电子部件、柔性器件等中的有机材料，出于 表面保护和功能添加的目的常在有机材料上形成无机膜。此外，对需 要例如在有机膜上形成电子器件的各种电子器件的柔性化进行了研究。

作为成膜技术，已知化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。 这些成膜技术已用于在精细电子器件例如半导体器件、传感器和 FPD(平板显示器)的制造工艺中各种绝缘膜、导电膜等的形成。大体上， 化学气相沉积在膜沉积速率和覆盖性质方面优越。

在化学气相沉积法中，通过将原料气体与添加的反应气体反应并 将产生的反应产物沉积在工件上从而在工件上形成膜，该原料气体包 括含有膜构成元素的化合物(例如硅烷(其为硅化氢的总称)、TEOS(原 硅酸四乙酯)、TMA(三甲基铝)、氟化钨(WF₆)等)。在几百℃或更高的 高温条件下进行这种化学气相沉积法以便促进气体之间的反应并且改 进工件上膜的品质。换句话说，化学气相沉积法难以在低温条件下进 行。化学气相沉积法的温度经常超过有机材料的耐热温度。

作为施加高浓度臭氧气体至化学气相沉积的实例，已知通过在几 百℃或更高的高温条件下使用高浓度臭氧气体和TEOS气体在基板上 形成SiO₂膜的技术(参阅例如专利文献1)。

为了在低温条件下通过化学气相沉积法形成具有良好品质的膜， 有必要引入甚至在低温条件下也具有高化学反应性的反应性物种。例 如，已知：其中在100℃或更低的温度下氧化在工件上沉积的涂覆膜 的技术(参阅例如专利文献2)；和其中在室温下进行用于除去有机物 质的灰化反应的技术(参阅例如专利文献3和4)。这些技术都通过从 高浓度臭氧与不饱和烃的反应产生的反应性物种的作用实现在200℃ 或更低的温度下的工艺。

然而，在常规的化学气相沉积技术中，在200℃或更低的温度下 反应速率低，并且如此形成的氧化物膜不仅品质低而且沉积速率低。 因此，常规的化学气相沉积技术面临如下问题：在200℃或更低的温 度下不能够在工件上形成好的氧化物膜并由此难以生产具有良好特性 的器件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报号2007-109984

专利文献2：日本公开专利公报号2013-207005

专利文献3：日本公开专利公报号2008-294170

专利文献4：日本公开专利公报号2009-141028

发明内容

鉴于以上情况做出本发明。本发明的目的因此是提供能够在200℃ 或更低的温度下在工件上形成氧化物膜的氧化物膜形成方法。

按照本发明实现以上目的的一个方面，提供了氧化物膜形成方法， 包括向在其上待形成氧化物膜的工件供给臭氧气体、不饱和烃气体和 含有Si元素或金属元素的原料气体，Si元素或金属元素是氧化物膜 的构成元素，由此通过化学气相沉积法在工件的表面上形成氧化物膜。