JP2670248B2 - Deposition film formation method - Google Patents
Deposition film formation methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電現象を利用し
て基体表面上に薄膜を堆積形成するための堆積膜形成方
法に関する。この様な堆積膜形成方法は、たとえば低温
でのＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 等の良質のパッシベーション
膜の形成及び太陽電池、薄膜トランジスタ、センサ等に
用いられるアモルファスシリコン膜の形成等に利用され
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の平行平板型電極構造を有す
る堆積膜形成装置の一例を示す断面図である。
【０００３】図３において、２は堆積室であり、該堆積
室の下部には堆積室内に面する様に該堆積室と電気的に
絶縁されたカソード電極４が配置されており、また該堆
積室２の上部には該堆積室と電気的に絶縁されてカソー
ド電極４の表面に平行な平板部分を有する対向電極６が
配置されている。該対向電極のカソード電極４と対向す
る下面には不図示の基体ホルダが固定されており、該ホ
ルダにより基体８が保持されている。堆積室２には該堆
積室内を高真空に排気するための排気系１０が接続され
ている。更に、カソード電極４にはガス系１２及び電源
系１４が接続されている。該ガス系１２はカソード電極
４内に設けられたガス通路を介して堆積室２内と連通し
ている。また、電源系１４はカソード電極４に高電圧を
印加することができ、一方対向電極６はアースされてい
る。
【０００４】この装置において基体８の表面に堆積膜を
形成するには、排気系１０により堆積室２内を高真空に
排気した後にガス系１２により原料ガスを堆積室２内に
所定のガス圧にて導入し、電源系１４によりカソード電
極４に所定の高電圧を印加する。これによりカソード電
極４と対向電極６との間に放電が誘起され、この放電エ
ネルギーにより原料ガスが分解せしめられて少なくとも
その一部が基体８の表面上に堆積せしめられ、堆積膜が
形成される。
【０００５】図４は従来の同軸型電極構造を有する堆積
膜形成装置の一例を示す断面図である。本図において、
上記図３におけると同様の構成要素には同一の符号が付
されている。
【０００６】図４において、カソード電極４は堆積室２
内に円筒状に上方へと突出せしめられており、一方対向
電極６は該円筒状カソード電極４の円筒状外径よりも大
きな内径の中空円筒部を有し、該中空円筒部が上記カソ
ード電極４と同軸状となる様に対向配置せしめられてい
る。そして、対向電極６の中空円筒部内周壁面には不図
示の基体ホルダが固定されており、該ホルダにより基体
８が保持されている。
【０００７】この装置においても、上記図３の装置と同
様にして基体８の表面上に堆積膜が形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の様な
従来の堆積膜形成装置においては、カソード電極４に高
電圧を印加すると、該カソード電極と対向電極６との間
のみならず、該カソード電極と堆積室２の壁面との間に
も放電が生ずることがあり、かくして分解された原料ガ
スの一部が堆積室２の壁面にも堆積してしまうという問
題点があった。この様な堆積室２の壁面との間の放電
は、特に対向電極６にバイアス電圧を印加する場合に顕
著となる。この様な所望以外の放電が誘起されると、結
局放電分布が必要以上に広くなることになり、所望の基
体表面上への堆積膜形成の効率が低下し、更に該基体表
面上の堆積膜の膜厚及び膜質が不均一となり易い。更
に、堆積膜形成を繰返し行なううちに、堆積室壁面に堆
積形成された膜が剥離脱落して基体表面上に付着してピ
ンホールの原因になることもある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き従来技術の問題点は、堆積室内に配置された電極間
の放電現象を利用して原料ガスを分解し前記電極上に保
持された基体の表面に堆積膜を形成するための堆積膜形
成方法において、前記電極間の空間の外側に配置された
導電性材料の放電拡がり防止体と前記基体が配置された
電極との間の距離を３ｍｍ以下にするとともに、前記放
電拡がり防止体を前記堆積室の壁面にアースした状態で
成膜を行なうことを特徴とする堆積膜形成方法、により
解決される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の具体的実施形態を説明する。
【００１１】図１は本発明方法が実施される装置（以
下、単に「本発明装置」という）の第１の実施形態を示
す断面図である。図１において、上記図３におけると同
様の構成要素には同一の符号が付されている。
【００１２】図１に示される様に、カソード電極４の電
極面と対向電極６の電極面との間の空間Ａの外側には導
電性材料からなる放電拡がり防止体１６が配置されてい
る。該放電拡がり防止体は堆積室２の底面から上記空間
Ａを囲む様に立設された筒状体からなり、該筒状体は対
向電極６の周辺部迄の高さを有する。そして、該防止体
１６と対向電極６との間隙（水平方向の距離）は比較的
狭く、たとえば３ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下とさ
れている。また、該防止体１６と対向電極６との上記狭
い間隙を介して対面する上下方向の距離（即ち、重なり
の幅）はあまり小さくなく、たとえば１５ｍｍ以上とさ
れている。
【００１３】以上の様な本実施形態装置においては、上
記図３に示される装置と同様にして基体８の表面上に堆
積膜が形成されるが、この際に放電は放電拡がり防止体
１６の内側の領域においてカソード電極４と対向電極６
との間でのみ行なわれ、該放電拡がり防止体１６の外側
の領域では行なわれない。特に、２つの電極間にて放電
を行なう場合に対向電極６にバイアス電圧を印加しても
堆積室２の壁面との間で放電を生ずることはなく、放電
拡がり防止体１６の内側の領域内に放電を閉じ込めるこ
とができる。
【００１４】また、本実施形態において、放電拡がり防
止体１６の側面にいくつかの穴をあけることにより排気
流の均一化をはかり且つ放電拡がり防止体１６の内側の
領域内における放電状態の観察を行なうことができる
が、この場合該穴に導電性材料からなる網状体を付する
ことにより、上記の様な放電拡がり防止の効果を損なう
ことはない。この網状体としては、たとえば線径０．６
ｍｍφ−１８メッシュより細かいものが好ましい。この
網状体は必ずしも金属線を実際に網状に形成したもので
ある必要はなく、たとえば金属板に上記メッシュサイズ
に相当する程度の微細小孔を多数形成してなる多孔板で
あってもよい。
【００１５】更に、上記実施形態において、対向電極６
の平面形状を円形とし且つ放電拡がり防止体１６の形状
を円筒形とすることにより、該対向電極６を上下方向の
まわりに回転させても、上記放電拡がり防止の効果は全
く損なわれることがなく、加えて基体８の着脱操作時に
おける対向電極６の昇降の際にも放電拡がり防止体１６
に接触することがない。
【００１６】尚、上記実施形態において、放電拡がり防
止体１６を堆積室２に対し着脱自在としておくのが好ま
しい。即ち、繰返し使用により該放電拡がり防止体１６
の内面には不要な膜の堆積が行なわれることもあるが、
その場合には新たなものと交換することにより、該防止
体１６の内面に形成された薄膜が剥離して基体８の表面
上に付着しピンホールを生ぜしめるのを防止することが
できる。
【００１７】図２は本発明装置の第２の実施形態を示す
断面図である。図２において、上記図１におけると同様
の構成要素には同一の符号が付されている。
【００１８】本実施形態においても上記図１に示される
実施形態と同様に、カソード電極４の電極面と対向電極
６の電極面との間の空間Ａの外側には放電拡がり防止体
１６が配置されている。該放電拡がり防止体は堆積室２
の底面から上記空間Ａを囲む様に立設された筒状体から
なり、該筒状体は対向電極６の下端縁部の外側にて該下
端縁の高さよりも高い位置まで上方へと延びている。該
防止体１６と対向電極６との間隙（水平方向の距離）
は、上記図１に示される実施形態と同様に、比較的狭
く、たとえば３ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下とされ
ている。また、該防止体１６と対向電極６との上記狭い
間隙を介して対面する上下方向の距離（即ち、重なりの
幅）も、上記図１に示される実施形態と同様に、あまり
小さくはなく、たとえば１５ｍｍ以上とされている。
【００１９】本実施形態においても、上記図１に示され
る実施形態と同様な効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上の如き本発明によれば、堆積室内の
所望の領域においてのみ放電を誘起させることができる
ので、堆積膜形成の効率が高められるとともに、基体表
面上に膜厚及び膜質等の均一性の良好な良質の堆積膜を
形成することができる。更に、堆積室壁面への膜の堆積
が生じにくいので、該壁面に付着した膜が剥れて基体表
面に付着して堆積膜にピンホールを生ぜしめる様なこと
がない。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a deposited film forming method for depositing and forming a thin film on a surface of a substrate by utilizing a discharge phenomenon. Such a deposited film forming method is used, for example, for forming a high-quality passivation film such as SiO 2 and Si 3 N 4 at a low temperature and for forming an amorphous silicon film used for solar cells, thin film transistors, sensors and the like. 2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view showing an example of a conventional deposited film forming apparatus having a parallel plate type electrode structure. In FIG. 3, reference numeral 2 denotes a deposition chamber, and a cathode electrode 4 which is electrically insulated from the deposition chamber is disposed below the deposition chamber so as to face the deposition chamber. A counter electrode 6 having a flat plate portion that is electrically insulated from the deposition chamber and that is parallel to the surface of the cathode electrode 4 is disposed above the chamber 2. A base holder (not shown) is fixed to the lower surface of the counter electrode facing the cathode electrode 4, and the base holds the holder. An exhaust system 10 for exhausting the deposition chamber to a high vacuum is connected to the deposition chamber 2. Further, a gas system 12 and a power system 14 are connected to the cathode electrode 4. The gas system 12 communicates with the inside of the deposition chamber 2 via a gas passage provided in the cathode electrode 4. Further, the power supply system 14 can apply a high voltage to the cathode electrode 4, while the counter electrode 6 is grounded. In order to form a deposited film on the surface of the substrate 8 in this apparatus, the exhaust system 10 exhausts the interior of the deposition chamber 2 to a high vacuum, and then the gas system 12 supplies the source gas into the deposition chamber 2 at a predetermined gas pressure. The power supply system 14 applies a predetermined high voltage to the cathode electrode 4. As a result, a discharge is induced between the cathode electrode 4 and the counter electrode 6, the raw material gas is decomposed by this discharge energy, and at least a part thereof is deposited on the surface of the substrate 8 to form a deposited film. . FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional deposited film forming apparatus having a coaxial electrode structure. In this figure,
The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 4, a cathode electrode 4 is provided in a deposition chamber 2.
It is made to project upward in a cylindrical shape inside, while the counter electrode 6 has a hollow cylindrical portion having an inner diameter larger than the cylindrical outer diameter of the cylindrical cathode electrode 4, and the hollow cylindrical portion is the cathode electrode. 4 so as to be coaxial with each other. A base holder (not shown) is fixed to the inner wall surface of the hollow cylindrical portion of the counter electrode 6, and the base 8 is held by the holder. In this apparatus, a deposited film is formed on the surface of the substrate 8 in the same manner as in the apparatus shown in FIG. However, in the conventional deposited film forming apparatus as described above, when a high voltage is applied to the cathode electrode 4, not only between the cathode electrode and the counter electrode 6, but also between the cathode electrode and the counter electrode 6. Discharge may also occur between the cathode electrode and the wall surface of the deposition chamber 2, so that a part of the raw material gas decomposed in this way is also deposited on the wall surface of the deposition chamber 2. Such discharge between the wall of the deposition chamber 2 becomes remarkable especially when a bias voltage is applied to the counter electrode 6. When such an undesired discharge is induced, the discharge distribution eventually becomes wider than necessary, and the efficiency of forming the deposited film on the desired substrate surface decreases, and the deposited film on the substrate surface further decreases. Tend to be uneven in film thickness and film quality. Furthermore, during repeated deposition film formation, the film deposited on the wall surface of the deposition chamber may peel off and adhere to the surface of the substrate to cause pinholes. According to the present invention, the above-mentioned problems of the prior art are as follows: The source gas is decomposed by utilizing the discharge phenomenon between the electrodes arranged in the deposition chamber. A deposited film forming method for forming a deposited film on a surface of a substrate held on a substrate, the method comprising:
The distance between the electrode discharge spread preventing member and the substrate is disposed in the conductive material together to 3mm or less, the release
The deposited film forming method is characterized in that the film formation is performed in a state where the electric spread preventive body is grounded on the wall surface of the deposition chamber . Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an apparatus in which the method of the present invention is carried out (hereinafter, simply referred to as "the apparatus of the present invention"). In FIG. 1, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 1, a discharge spread preventing member 16 made of a conductive material is arranged outside the space A between the electrode surface of the cathode electrode 4 and the electrode surface of the counter electrode 6. The discharge spread preventing body is a cylindrical body that is erected from the bottom surface of the deposition chamber 2 so as to surround the space A, and the cylindrical body has a height up to the peripheral portion of the counter electrode 6. The gap (horizontal distance) between the preventive body 16 and the counter electrode 6 is relatively narrow, for example, 3 mm or less, preferably 2 mm or less. The vertical distance (that is, the overlapping width) where the preventive body 16 and the counter electrode 6 face each other through the narrow gap is not so small, and is, for example, 15 mm or more. In the apparatus of this embodiment as described above, a deposited film is formed on the surface of the substrate 8 in the same manner as the apparatus shown in FIG. In the inner region, the cathode electrode 4 and the counter electrode 6
And is not performed in a region outside the discharge spread preventing body 16. In particular, when a bias voltage is applied to the counter electrode 6 when discharging is performed between the two electrodes, discharge does not occur between the electrode and the wall surface of the deposition chamber 2, and within the region inside the discharge spread prevention member 16. The discharge can be confined to. Further, in this embodiment, several holes are formed in the side surface of the discharge spread preventive body 16 to make the exhaust flow uniform and to observe the discharge state in the region inside the discharge spread preventive body 16. However, in this case, the effect of preventing the discharge spread as described above is not impaired by attaching a mesh body made of a conductive material to the holes. For example, a wire diameter of 0.6
It is preferable that the diameter is smaller than the mmφ-18 mesh. The mesh-like body is not necessarily formed by actually forming the metal wire into a mesh-like shape, and may be, for example, a perforated plate formed by forming a large number of fine small holes corresponding to the mesh size on the metal plate. Further, in the above embodiment, the counter electrode 6
By making the planar shape of No. 2 to be circular and the shape of the discharge spreading preventive member 16 to be cylindrical, even if the counter electrode 6 is rotated in the vertical direction, the effect of preventing discharge spreading is not impaired at all. In addition, the discharge spread preventing body 16 is also used when the opposing electrode 6 is moved up and down during the attaching and detaching operation of the base 8.
Never touch. In the above embodiment, it is preferable that the discharge spread preventive member 16 is detachable from the deposition chamber 2. That is, the discharge spread prevention member 16 is repeatedly used.
Unnecessary film may be deposited on the inner surface of
In that case, by exchanging with a new one, it is possible to prevent the thin film formed on the inner surface of the preventive body 16 from peeling off and adhering to the surface of the substrate 8 to form a pinhole. FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the device of the present invention. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Also in this embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 1, the discharge spread preventive member 16 is arranged outside the space A between the electrode surface of the cathode electrode 4 and the electrode surface of the counter electrode 6. Has been done. The discharge spread preventer is a deposition chamber 2
A cylindrical body that is erected from the bottom surface of the counter electrode so as to surround the space A, and the cylindrical body extends upward to a position higher than the height of the lower edge outside the lower edge of the counter electrode 6. ing. Gap between the preventive body 16 and the counter electrode 6 (horizontal distance)
Is relatively narrow, for example, 3 mm or less, preferably 2 mm or less, as in the embodiment shown in FIG. Further, the vertical distance (that is, the overlapping width) where the preventive body 16 and the counter electrode 6 face each other through the narrow gap is not so small as in the embodiment shown in FIG. For example, it is set to 15 mm or more. Also in this embodiment, the same effect as that of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained. As described above, according to the present invention, the discharge can be induced only in a desired region in the deposition chamber, so that the efficiency of the deposited film formation is improved and the film thickness on the surface of the substrate is increased. In addition, it is possible to form a good quality deposited film with good uniformity such as film quality. Further, since the film is less likely to be deposited on the wall surface of the deposition chamber, the film deposited on the wall surface does not peel off and adhere to the surface of the substrate to form a pinhole in the deposited film.
【図面の簡単な説明】 【図１】本発明装置の断面図である。 【図２】本発明装置の断面図である。 【図３】従来の堆積膜形成装置の断面図である。 【図４】従来の堆積膜形成装置の断面図である。 【符号の説明】 ２ 堆積室 ４ カソード電極 ６ 対向電極 ８ 基体 １６ 放電拡がり防止体[Brief description of the drawings] FIG. 1 is a sectional view of the device of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the device of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a conventional deposited film forming apparatus. FIG. 4 is a sectional view of a conventional deposited film forming apparatus. [Explanation of symbols] 2 deposition chamber 4 cathode electrode 6 Counter electrode 8 base 16 Discharge spread prevention body
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深谷 正樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−169132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−102238（ＪＰ，Ａ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masaki Fukaya 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-60-169132 (JP, A) JP-A-55-102238 (JP, A)
Claims (1)
原料ガスを分解し前記電極上に保持された基体の表面に
堆積膜を形成するための堆積膜形成方法において、前記
電極間の空間の外側に配置された導電性材料の放電拡が
り防止体と前記基体が配置された電極との間の距離を３
ｍｍ以下にするとともに、前記放電拡がり防止体を前記
堆積室の壁面にアースした状態で成膜を行なうことを特
徴とする堆積膜形成方法。(57) [Claims] In a deposited film forming method for decomposing a raw material gas by utilizing a discharge phenomenon between electrodes arranged in a deposition chamber to form a deposited film on a surface of a substrate held on the electrode, The distance between the discharge spread prevention body made of a conductive material and the electrode on which the base body is arranged is set to 3
mm or less and the discharge spread prevention body is
A method for forming a deposited film, wherein a film is formed while being grounded on a wall surface of a deposition chamber .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7261343A JP2670248B2 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Deposition film formation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7261343A JP2670248B2 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Deposition film formation method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61013785A Division JPH0685394B2 (en) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | Deposited film forming equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08191066A JPH08191066A (en) | 1996-07-23 |
| JP2670248B2 true JP2670248B2 (en) | 1997-10-29 |
Family
ID=17360521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7261343A Expired - Lifetime JP2670248B2 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Deposition film formation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2670248B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5846056B2 (en) * | 1979-01-30 | 1983-10-14 | 松下電子工業株式会社 | Plasma vapor phase growth equipment |
| JPS60169132A (en) * | 1984-02-13 | 1985-09-02 | Canon Inc | Production of deposition film |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP7261343A patent/JP2670248B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08191066A (en) | 1996-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |