專利名稱：涂布的基片及其制備方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考無發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及涂布的基片，和更特別地涉及如下的涂布的基片，其含有包括密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅的至少一層阻擋層和選自鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦中的至少一層阻擋層。
背景技術(shù)：
阻擋涂層通過保護(hù)敏感材料避免空氣、濕氣和其它環(huán)境元素從而在寬范圍的應(yīng)用中起到重要的作用，其中所述應(yīng)用包括電子包裝、食品包裝和表面處理。結(jié)果，這種涂層增加許多消費(fèi)產(chǎn)品的可靠度和可用壽命。適合于用作層間電介質(zhì)或者環(huán)境阻擋層的氫化碳氧化硅膜和生產(chǎn)這種膜的方法是本領(lǐng)域已知的。例如，Loboda等人的美國專利No.6159871公開了一種生產(chǎn)氫化碳氧化硅膜的化學(xué)氣相沉積方法，該方法包括將包括含甲基的硅烷和提供氧的氣體的反應(yīng)性氣體混合物引入到含有基片的沉積腔室內(nèi)，并在25℃-500℃的溫度下誘導(dǎo)含甲基的硅烷和提供氧的氣體之間的反應(yīng)；其中在反應(yīng)過程中存在控制量的氧氣，以便在基片上提供介電常數(shù)小于或等于3.6的含氫、硅、碳和氧的膜。Loboda的國際申請(qǐng)公布No.WO02/054484公開了一種集成電路，其包括形成由半導(dǎo)體材料制成的基片的固態(tài)器件的組件、連接該固態(tài)器件的金屬布線和在至少該金屬布線上形成的擴(kuò)散阻擋層，其中所述擴(kuò)散阻擋層是組成為SiwCxOyHz的合金膜，其中w的值為10-33，x的值為1-66，y的值為1-66，z的值為0.1-60，和w+x+y+z＝100原子％。Loboda等人的美國專利No.6593655公開了一種半導(dǎo)體器件，在其上具有通過引入包括含甲基的硅烷和提供氧的氣體的反應(yīng)性氣體混合物到含有半導(dǎo)體器件的沉積腔室內(nèi)并在25℃-500℃的溫度下誘導(dǎo)所述含甲基的硅烷與提供氧的氣體之間的反應(yīng)而產(chǎn)生的膜；其中在反應(yīng)過程中存在控制量的氧氣，以便在半導(dǎo)體器件上提供介電常數(shù)小于或等于3.6的含氫、硅、碳和氧的膜。Cerny等人的美國專利No.6667553公開了選自液晶器件、發(fā)光二極管顯示器和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的基片，在其上具有通過引入包括含甲基的硅烷和提供氧的氣體的反應(yīng)性氣體混合物到含有基片的沉積腔室內(nèi)并在25℃-500℃的溫度下誘導(dǎo)所述含甲基的硅烷與提供氧的氣體之間的反應(yīng)而產(chǎn)生的膜；其中在反應(yīng)過程中存在控制量的氧氣，以便在基片上提供介電常數(shù)小于或等于3.6的含氫、硅、碳和氧的膜，和以產(chǎn)生對(duì)于波長(zhǎng)范圍為400nm-800nm的光來說透光率大于或等于95％的膜。盡管前述參考文獻(xiàn)公開了具有良好介電和阻擋性能的氫化碳氧化硅的涂層，但仍需要對(duì)環(huán)境元素，尤其是水蒸氣和氧氣，具有優(yōu)異抗性的介電涂層。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及涂布的基片，其包括基片；在基片上的第一阻擋層，其中第一阻擋層包括密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅；和在第一阻擋層上的至少兩層交替的緩沖層和阻擋層，其中每一交替的緩沖層包括密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，和每一交替的阻擋層獨(dú)立地選自密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅、鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦，條件是至少一層交替的阻擋層選自鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦。本發(fā)明還涉及一種涂布的基片，其包括基片；在基片上的第一緩沖層，其中第一緩沖層包括密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅；和在第一緩沖層上的至少三層交替的阻擋層和緩沖層，其中每一交替的阻擋層獨(dú)立地選自密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅、鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦，和每一交替的緩沖層包括密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，條件是至少一層交替的阻擋層是密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，和至少一層交替的阻擋層選自鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦。所述涂布的基片中的阻擋層具有低的水蒸氣傳輸速率，典型地為10-1-10-3g/m2/天。此外，阻擋層對(duì)氧氣和金屬離子，例如銅和鋁，具有低的滲透性。此外，阻擋層具有高的抗龜裂性和低的壓縮應(yīng)力。進(jìn)一步地，與常規(guī)的碳氧化硅膜相比，含氫化碳氧化硅的阻擋層具有更高的密度和更低的孔隙率?？墒褂贸Ｒ?guī)的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行本發(fā)明的方法。例如，可分別使用化學(xué)氣相沉積和雙頻化學(xué)氣相沉積，來沉積緩沖和阻擋層中的氫化碳氧化硅。此外，可使用常規(guī)的物理氣相沉積技術(shù)，例如蒸發(fā)(熱和電子束)、RF濺射和DC磁控管濺射，來沉積鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦的阻擋層。本發(fā)明的阻擋層可用作許多器件中的層間電介質(zhì)和/或?qū)駳夂脱鯕獾淖钃鯇?，其中所述器件包括半?dǎo)體器件、液晶、發(fā)光二極管、有機(jī)發(fā)光二極管、光電器件、光學(xué)器件、光生伏打電池、薄膜電池和太陽能電池。
附圖簡(jiǎn)述

圖1示出了本發(fā)明的涂布的基片的第一實(shí)施方案的截面視圖。圖2示出了本發(fā)明的涂布的基片的第二實(shí)施方案的截面視圖。
發(fā)明詳述如圖1所示，本發(fā)明的涂布的基片的第一實(shí)施方案包括基片100；在基片100上的第一阻擋層102，其中第一阻擋層102包括密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅；和在第一阻擋層102上的至少兩層(示出了四層)交替的緩沖層104和阻擋層106，其中每一交替的緩沖層104包括密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，且每一交替的阻擋層106獨(dú)立地選自密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅、鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦，條件是至少一層交替的阻擋層106選自鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦。涂布的基片的第一實(shí)施方案典型地包括在第一阻擋層上的2-16或者4-10層交替的緩沖層和阻擋層。基片可以是具有平面、復(fù)雜或不規(guī)則輪廓的剛性或撓性材料。此外，基片可以透過或者不透過電磁光譜中可見光區(qū)域內(nèi)的光(～400到～700nm)。此處所使用的術(shù)語“透過”是指對(duì)于電磁光譜中可見區(qū)域內(nèi)的光來說，基片的透光率為至少30％，或者至少60％，或者至少80％。此外，術(shù)語“不透過”是指對(duì)于電磁光譜中可見區(qū)域內(nèi)的光來說，基片的透光率小于30％?；膶?shí)例包括但不限于半導(dǎo)體材料，例如硅、具有二氧化硅表面層的硅，和砷化鎵；石英；熔凝石英；氧化鋁；陶瓷；玻璃；金屬箔；聚烯烴，例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯；氟烴聚合物，例如聚四氟乙烯和聚氟乙烯；聚酰胺，例如尼龍；聚酰亞胺；聚酯，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)；環(huán)氧樹脂；聚醚；聚碳酸酯；聚砜；和聚醚砜。基片可以是單一的材料或者是含兩種或更多種不同材料的復(fù)合材料。第一阻擋層包括典型地在25℃下密度為至少1.6g/cm3，或者至少1.7g/cm3，或者至少1.8g/cm3的氫化碳氧化硅。典型地，阻擋層中的氫化碳氧化硅在25℃下的密度為1.7-2.5g/cm3，或者1.7-2.0g/cm3，或者1.8-2.0g/cm3。可通過測(cè)量沉積物的質(zhì)量、厚度和表面積來容易地測(cè)定氫化碳氧化硅的密度。第一阻擋層中的氫化碳氧化硅含有硅、氧、碳和氫。例如，氫化碳氧化硅可用通式SimOnCpHq表示，其中m的值為10-33原子％，或者18-25原子％；n的值為1-66原子％，或者10-20原子％；p的值為1-66原子％，或者15-38原子％；q的值為0.1-60原子％，或者25-40原子％，和m+n+p+q＝100原子％。第一阻擋層的厚度典型地為0.2-10微米，或者0.2-5微米，或者0.2-2微米。當(dāng)?shù)谝蛔钃鯇拥暮穸刃∮?.2微米時(shí)，該層的水蒸氣傳輸速率典型地增加。當(dāng)?shù)谝蛔钃鯇拥暮穸却笥?0微米時(shí)，該層可易于龜裂。對(duì)電磁光譜中可見光區(qū)域內(nèi)的光(～400到～700nm)來說，第一阻擋層的透光率典型地為至少30％，或者至少50％，或者至少70％。例如，在厚度為150微米的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯上的厚度為1微米的阻擋層典型地為至少70％?？赏ㄟ^將包括含硅化合物、氬氣和氧氣的反應(yīng)性氣體混合物引入到含基片的沉積腔室內(nèi)，其中含硅化合物選自至少一種硅烷，至少一種硅氧烷及其混合物，氬氣的流量與含硅化合物的流量之比為10-30，氧氣的流量與含硅化合物的流量之比為0.15-1.0，基片溫度為20-80℃，和壓力為1.33-60Pa；施加RF功率到所述氣體混合物上，生成等離子體，其中RF功率為300-1000W；和施加LF功率到基片上，其中LF功率為50-120W，以便在基片上沉積包含密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅的第一阻擋層，從而沉積第一阻擋層。在本發(fā)明方法的第一步中，包括含硅化合物、氬氣和氧氣的反應(yīng)性氣體混合物引入到含基片的沉積腔室內(nèi)，其中含硅化合物選自至少一種硅烷，至少一種硅氧烷及其混合物，氬氣的流量與含硅化合物的流量之比為10-30，氧氣的流量與含硅化合物的流量之比為0.15-1.0，基片溫度為20-80℃，和壓力為1.33-60Pa。所述反應(yīng)性氣體混合物中的含硅化合物選自至少一種硅烷、至少一種硅氧烷及其混合物。硅烷的實(shí)例包括但不限于含甲基的硅烷，例如甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷和四甲基硅烷；和烷氧基硅烷，例如二甲氧基二甲基硅烷、三甲氧基甲基硅烷、四甲氧基硅烷、三乙氧基甲基硅烷、二乙氧基二甲基硅烷、三乙氧基甲基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲氧基甲基苯基硅烷、三甲氧基苯基硅烷、3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二乙氧基甲基苯基硅烷、三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷、三乙氧基苯基硅烷和二甲氧基二苯基硅烷。硅氧烷的實(shí)例包括但不限于四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷和四乙氧基硅烷。含硅化合物可以是單一的硅烷，兩種或更多種不同硅烷的混合物，單一的硅氧烷，兩種或更多種不同的硅氧烷的混合物，或者至少一種硅烷和至少一種硅氧烷的混合物?？墒褂迷陔p頻模式下操作的常規(guī)平行板化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)，來進(jìn)行本發(fā)明的方法。在這一系統(tǒng)中，沉積腔室含有與射頻(RF)功率源相連的頂電極，典型地為噴頭，和與低頻(LF)功率源相連的底電極，典型地為基片座。RF功率源在1-20MHz的頻率下典型地提供10-1000W的功率。在CVD體系中通常使用13.56MHz的RF頻率。LF功率源在325-375KHz的頻率下典型地提供10-1200W的功率。此外，典型地使用濾波，以最小化兩個(gè)信號(hào)之間的相互作用。例如，典型地使用感應(yīng)器和電容器，使所述頂電極和底電極分別接地。含硅化合物的流量典型地為20-150sccm(標(biāo)準(zhǔn)立方厘米/分鐘)，或者30-120sccm，或者30-80sccm。氬氣的流量典型地為200-1500sccm，或者300-1200sccm，或者300-800sccm。氧氣的流量典型地為5-100sccm，或者5-60sccm，或者5-40sccm。氬氣的流量與含硅化合物的流量之比典型地為10-30，或者10-20，或者10-15。當(dāng)氬氣的流量與含硅化合物的流量之比大于30sccm時(shí)，可能出現(xiàn)基片溫度的顯著增加。氧氣的流量與含硅化合物的流量之比典型地為0.15-1.0，或者0.5-1.0，或者0.5-0.8。當(dāng)氧氣的流量與含硅化合物的流量之比小于0.15時(shí)，阻擋層可能主要包括碳化硅。當(dāng)氧氣的流量與含硅化合物的流量之比大于1.0時(shí)，該層的水蒸氣的傳輸速率典型地增加?；瑴囟鹊湫偷貫?0-80℃，或者25-50℃，或者25-40℃。沉積壓力典型地為1.33-60Pa，或者1.33-25Pa，或者1.33-15Pa。當(dāng)壓力大于60Pa時(shí)，該層的水蒸氣的傳輸速率典型地增加。在本發(fā)明方法的第二步中，施加RF功率到氣體混合物中，以產(chǎn)生等離子體，其中RF功率為300-1000W?；蛘?，RF功率為400-800W或者400-600W。在本發(fā)明方法的第三步中，施加LF功率到基片上，其中LF功率為50-120W，以在基片上產(chǎn)生密度為至少1.6g/cm3的第一阻擋層?；蛘?，LF功率為60-100W或者65-85W。每一交替的緩沖層包括典型地在25℃下密度小于1.6g/cm3或者小于1.4g/cm3的氫化碳氧化硅。典型地，交替的緩沖層中的氫化碳氧化硅的密度在25℃下為1.0-1.5g/cm3，或者1.1-1.5g/cm3，或者1.2-1.5g/cm3?？赏ㄟ^測(cè)量沉積物的質(zhì)量、厚度和表面積，來容易地確定氫化碳氧化硅的密度。除了其阻擋性能以外，交替的緩沖層還提供交替的阻擋層可沉積在其上的光滑的表面。此外，交替的緩沖層降低涂布的基片的壓縮應(yīng)力。交替的緩沖層中的氫化碳氧化硅含有硅、氧、碳和氫，且可用以上對(duì)于第一阻擋層中的氫化碳氧化硅給出的通式表示。交替的緩沖層的厚度典型地為0.2-10微米，或者0.2-5微米，或者0.2-2微米。當(dāng)交替的緩沖層的厚度小于0.2微米時(shí)，緩沖層不可能提供充分覆蓋底下的阻擋層。當(dāng)交替的緩沖層的厚度大于10微米時(shí)，該層易于龜裂。對(duì)于電磁光譜中的可見區(qū)域內(nèi)的光(～400到～700nm)來說，交替的緩沖層的透光率典型地為至少60％，或者至少70％，或者至少80％。例如，在厚度為150微米的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯基片上的厚度為1微米的緩沖層的透光率典型地為至少80％。沉積密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅的交替緩沖層的方法是本領(lǐng)域已知的，如在Loboda等人的美國專利No.6159871、Loboda的WO02/054484A2、Hu等人的美國專利No.5718967和Thomas等人的美國專利No.5378510中所例舉的。例如，可通過如美國專利No.6159871中所述的化學(xué)氣相沉積方法，來沉積密度最高約為1.4g/cm3的氫化碳氧化硅膜。簡(jiǎn)而言之，這一方法牽涉將包括含甲基的硅烷和提供氧的氣體的反應(yīng)性氣體混合物引入到含基片的沉積腔室內(nèi)，并在25-500℃的溫度下誘導(dǎo)所述含甲基的硅烷和提供氧的氣體之間的反應(yīng)；其中在反應(yīng)過程中存在控制量的氧氣，以便在基片上提供介電常數(shù)為小于或等于3.6的含氫、硅、碳和氧的膜。含甲基的硅烷的實(shí)例包括甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷和四甲基硅烷。提供氧的氣體的實(shí)例包括但不限于空氣、臭氧、氧氣、一氧化二氮和一氧化一氮?？赏ㄟ^選擇提供氧的氣體的類型和/或用量，來控制在沉積工藝過程中存在的氧的含量。以1體積份含甲基的硅烷計(jì)，提供氧的氣體的濃度典型地小于5體積份，或者0.1-4.5體積份。當(dāng)氧的濃度太高時(shí)，該工藝將形成化學(xué)計(jì)量接近于SiO2的氧化硅膜。當(dāng)氧的濃度太低時(shí)，該工藝將形成化學(xué)計(jì)量接近于SiC的碳化硅膜。可通過常規(guī)試驗(yàn)容易地確定對(duì)于特定的應(yīng)用來說含氧氣體的最佳濃度?？赏ㄟ^將包括含硅化合物、氬氣和氧氣的反應(yīng)性氣體混合物引入到含有具有阻擋層的基片的沉積腔室內(nèi)，從而制備密度介于1.4至1.6g/cm3的氫化碳氧化硅膜，其中含硅化合物選自至少一種硅烷、至少一種硅氧烷及其混合物，氬氣的流量與含硅化合物的流量之比為1-10，氧氣的流量與含硅化合物的流量之比為0.5-2.0，基片溫度為25-50℃，和壓力為5-40Pa；施加RF功率到氣體混合物上，以生成等離子體，其中RF功率為150-300W；和施加LF功率到基片上，其中LF功率為15-30W。每一交替的阻擋層獨(dú)立地選自密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦，條件是至少一層交替的阻擋層選自鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦。此處所使用的術(shù)語“交替的阻擋層”是指密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅的單一層；鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦或氮氧化鈦的單一層；或者兩層或更多層不同的層，其中各層選自鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦。交替的阻擋層的厚度典型地為0.2-10微米，或者0.2-5微米，或者0.2-2微米。當(dāng)交替的阻擋層的厚度小于0.2微米時(shí)，該層的水蒸氣傳輸速率典型地增加。當(dāng)交替的阻擋層的厚度大于10微米時(shí)，該層易于龜裂。氫化碳氧化硅的交替的阻擋層及其沉積方法如上述對(duì)于第一阻擋層所述。鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦的單獨(dú)的層的厚度典型地為0.2-3微米，或者0.2-2微米，或者0.2-1微米?？墒褂贸Ｒ?guī)方法，例如熱蒸發(fā)、共蒸發(fā)、RF濺射和DC磁控管濺射，來沉積這些金屬、合金和氧化物的阻擋層。如圖2所示，本發(fā)明的涂布的基片的第二實(shí)施方案包括基片200；在基片200上的第一緩沖層202，其中第一緩沖層202包括密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅；和在第一緩沖層202上的至少三層(示出了四層)交替的阻擋層204和緩沖層206，其中每一交替的阻擋層204獨(dú)立地選自密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅、鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦，和每一交替的緩沖層206包括密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，條件是至少一層交替的阻擋層204是密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，和至少一層交替的阻擋層204選自鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦。涂布的基片的第二實(shí)施方案典型地包括在第一緩沖層上的3-10或者3-5層交替的阻擋層和緩沖層。除了它們的阻擋性能以外，第一緩沖層和交替的緩沖層提供交替的阻擋層可沉積在其上的光滑的表面。此外，第一緩沖層和交替的緩沖層降低涂布的基片的壓縮應(yīng)力。每一交替的阻擋層和每一交替的緩沖層如以上對(duì)于涂布的基片的第一實(shí)施方案所述。此外，第一緩沖層如以上對(duì)于第一實(shí)施方案中的交替的緩沖層所述。此外，可使用以上對(duì)于第一實(shí)施方案所述的那些方法來沉積第二實(shí)施方案中的阻擋層和緩沖層。涂布的基片的阻擋層具有低的水蒸氣傳輸速率，典型地為10-1-10-3g/m2/天。此外，阻擋層對(duì)氧氣和金屬離子，例如銅和鋁，具有低的滲透率。此外，阻擋層具有高的抗龜裂性和低的壓縮應(yīng)力。進(jìn)一步地，與常規(guī)的碳氧化硅膜相比，包含氫化碳氧化硅的阻擋層具有更高的密度和更低的孔隙率?？墒褂贸Ｒ?guī)的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行本發(fā)明的方法。例如，可分別使用化學(xué)氣相沉積和雙頻化學(xué)氣相沉積，來沉積緩沖和阻擋層中的氫化碳氧化硅。此外，可使用常規(guī)的物理氣相沉積技術(shù)，例如熱蒸發(fā)、RF濺射和DC磁控管濺射，來沉積鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦的阻擋層。本發(fā)明的阻擋層可用作許多器件中的層間電介質(zhì)和/或?qū)駳夂脱鯕獾淖钃鯇?，其中所述器件包括半?dǎo)體器件、液晶、發(fā)光二極管、有機(jī)發(fā)光二極管、光電器件、光學(xué)器件、光生伏打電池、薄膜電池和太陽能電池。
實(shí)施例提供下述實(shí)施例以更好地闡述本發(fā)明的涂布的基片和方法，但不被視為限制所附權(quán)利要求書描述的本發(fā)明的范圍。使用在25℃的基片溫度和0.09Torr(12.0Pa)的壓力下在雙頻模式下操作的獲自Applied Process Technologies(Tucson，Az)的Model No.2212 HDP平行板化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)，與頂電極(噴頭)相連的RF功率源和與底電極(基片座)相連的LF功率源，來沉積實(shí)施例中的包含氫化碳氧化硅的緩沖層和阻擋層。在制備每一涂布的基片之前，通過使用在40Pa的壓力下由CF4和O2生成的等離子體，500sccm的CF4流量，100sccm的O2流量，40W的LF功率和500W的RF功率，首先等離子體蝕刻腔室的內(nèi)表面5-10分鐘，來徹底清潔沉積腔室。在等離子體蝕刻之后，用異丙醇擦拭腔室壁。通過DC磁控管濺射，以約0.02-0.05μm/min的速度來沉積實(shí)施例中的包含鈦、鋁和氮化鈦的阻擋層。在12.0Pa的壓力下，500sccm的氬氣流量、40W的LF功率和300W的RF功率下，用氬氣等離子體處理實(shí)施例中的(涂布和未涂布的)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)基片30秒。使用MOCON PERMATRAN-W Permeation Test System，在37.8℃的溫度和90％的相對(duì)濕度下，測(cè)定涂布和未涂布的PET基片的水蒸氣傳輸速率(WVTR)。在擴(kuò)散池內(nèi)夾緊涂布的PET試樣，然后用不含濕氣的氮?dú)?10sccm)吹掃，直到建立穩(wěn)定的水蒸氣傳輸速率。使用Tencor FLX-2320(KLA Tencor，Milpitas，CA)ThinFilm Stress Measurement System，在氮?dú)夥諊?，?8-22℃的溫度下，測(cè)量涂布的PET基片的壓縮應(yīng)力。通過測(cè)量在直徑為10.2cm的圓形基片上沉積的膜的質(zhì)量、厚度和表面積，來測(cè)定包含氫化碳氧化硅的緩沖層和阻擋層的密度。通過在環(huán)境條件(25℃，101.3kPa)下，使用精度為1×10-5g的分析天平來測(cè)量層的質(zhì)量。使用在環(huán)境條件下操作的Spectroscopic Ellipsometer(J.A.Woollam Co.，Inc.，Lincoln，NE)，來測(cè)定膜的厚度和折射指數(shù)。通過在直徑為10.2cm和電阻率大于5Ω·cm的p-Si晶片上沉積膜，從而制備試樣。
實(shí)施例1-3在實(shí)施例1和2的每一個(gè)中，使用表1所示的工藝條件，制備具有下述多層結(jié)構(gòu)的涂布的基片
實(shí)施例1PET/緩沖層/阻擋層A/緩沖層/阻擋層A/緩沖層/阻擋層B/緩沖層實(shí)施例2PET/緩沖層/阻擋層A/緩沖層/阻擋層A/緩沖層/阻擋層C/緩沖層其中PET是指直徑為20cm和厚度為175微米的等離子體處理的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的圓形片材(參見上面)，緩沖層是指密度為1.5g/cm3的氫化碳氧化硅的緩沖層；阻擋層A是指密度為1.9g/cm3的氫化碳氧化硅的阻擋層；阻擋層B是指由在底下的緩沖層上的鈦層(～300nm)和在鈦層上的鋁層(～300nm)組成的阻擋層；和阻擋層C是指由在底下的緩沖層上的氮化鈦層(～300nm)和在氮化鈦層上的鋁層(～300nm)組成的阻擋層。在實(shí)施例3中，測(cè)量直徑為10cm和厚度為175微米的未涂布的等離子體處理的基片的水蒸氣傳輸速率(WVTR)，并與實(shí)施例1和2的涂布的基片相比較。表1中示出了涂布的基片的緩沖層和阻擋層的性能，和表2示出了未涂布和涂布的基片的性能。
表1
TMS是三甲基硅烷，LF是低頻，RF是射頻，DR是沉積速率，T是平均厚度，RI是折射指數(shù)，應(yīng)力是指壓縮應(yīng)力，和d是密度。
表2
WVTR是水蒸氣傳輸速率，涂層厚度是指緩沖層和阻擋層結(jié)合的總厚度，和未涂布是指未涂布的PET基片。
權(quán)利要求
1.一種涂布的基片，其包括基片；在基片上的第一阻擋層，其中第一阻擋層包括密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅；和在第一阻擋層上的至少兩層交替的緩沖層和阻擋層，其中每一交替的緩沖層包括密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，和每一交替的阻擋層獨(dú)立地選自密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅、鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦，條件是至少一層交替的阻擋層選自鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦。
2.權(quán)利要求1的涂布的基片，其中涂布的基片包括在第一阻擋層上的2-16層交替的緩沖層和阻擋層。
3.權(quán)利要求1的涂布的基片，其中第一阻擋層和交替的阻擋層中的氫化碳氧化硅的密度為1.7-2.5g/cm3。
4.權(quán)利要求1的涂布的基片，其中第一阻擋層以及交替的緩沖層和阻擋層各自的厚度為0.2-10微米。
5.權(quán)利要求1的涂布的基片，其中交替的緩沖層中的氫化碳氧化硅的密度為1.0-1.5g/cm3。
6.一種涂布的基片，其包括基片；在基片上的第一緩沖層，其中第一緩沖層包括密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅；和在第一緩沖層上的至少三層交替的阻擋層和緩沖層，其中每一交替的阻擋層獨(dú)立地選自密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅、鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦，和每一交替的緩沖層包括密度小于1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，條件是至少一層交替的阻擋層是密度為至少1.6g/cm3的氫化碳氧化硅，和至少一層交替的阻擋層選自鋁、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鈦、氧化鈦、氮化鈦和氮氧化鈦。
7.權(quán)利要求7的涂布的基片，其中涂布的基片包括在第一緩沖層上的3-10層交替的阻擋層和緩沖層。
8.權(quán)利要求7的涂布的基片，其中第一緩沖層和交替的緩沖層中的氫化碳氧化硅的密度為1.0-1.5g/cm3。
9.權(quán)利要求7的涂布的基片，其中第一緩沖層以及交替的阻擋層和緩沖層各自的厚度為0.2-10微米。
10.權(quán)利要求1的涂布的基片，其中交替的阻擋層中的氫化碳氧化硅的密度為1.7-2.5g/cm3。
全文摘要
一種涂布的基片，其含有包括密度為至少1.6g/cm
文檔編號(hào)C23C28/00GK101044266SQ200580025942
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月18日
發(fā)明者M·洛博達(dá), S·斯諾, W·韋德納, L·贊伯夫 申請(qǐng)人:陶氏康寧公司