JPH01279761A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH01279761A JPH01279761A JP63109195A JP10919588A JPH01279761A JP H01279761 A JPH01279761 A JP H01279761A JP 63109195 A JP63109195 A JP 63109195A JP 10919588 A JP10919588 A JP 10919588A JP H01279761 A JPH01279761 A JP H01279761A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- thin film
- electric discharge
- material gas
- space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 12
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910007264 Si2H6 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 85
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 16
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- -1 +5ll-XOX Substances 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910009052 W5Si3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
基体表面にa−Si:H(水素化アモルファスシリコン
)等の薄膜を形成するための薄膜形成装置に関し、 St、HII粉体の発生しない低い圧力においても高速
成膜が可能で、しかも材料ガス利用効率を向上させ得る
ようにすることを目的とし、基体がセットされる放電空
間に対向する放電電極と、前記放電空間に材料ガスを導
入する材料ガス導入部と、前記放電空間内の材料ガスを
プラズマ状として分解、活性化させるための高周波電力
を前記放電電極に供給する高周波電源と、前記基体の温
度を制御する手段とを備えた薄膜形成装置において、前
記放電電極に、1対の対向面を含む3つの面で形成され
る高周波ホローカソード用空間を設け、該空間を通して
前記材料ガス導入部から前記放電空間内に材料ガスを導
入するように構成する。
)等の薄膜を形成するための薄膜形成装置に関し、 St、HII粉体の発生しない低い圧力においても高速
成膜が可能で、しかも材料ガス利用効率を向上させ得る
ようにすることを目的とし、基体がセットされる放電空
間に対向する放電電極と、前記放電空間に材料ガスを導
入する材料ガス導入部と、前記放電空間内の材料ガスを
プラズマ状として分解、活性化させるための高周波電力
を前記放電電極に供給する高周波電源と、前記基体の温
度を制御する手段とを備えた薄膜形成装置において、前
記放電電極に、1対の対向面を含む3つの面で形成され
る高周波ホローカソード用空間を設け、該空間を通して
前記材料ガス導入部から前記放電空間内に材料ガスを導
入するように構成する。
本発明は基体表面にa −3i : H等の薄膜を形成
するための薄膜形成装置に関する。
するための薄膜形成装置に関する。
従来の薄膜形成方法には、熱化学気相成長(以下、熱C
VDと略記する)法、光CVD法、プラズマCVD法等
がある。これらの方法の詳細は次の通りである。
VDと略記する)法、光CVD法、プラズマCVD法等
がある。これらの方法の詳細は次の通りである。
熱CVD法;
熱CVD法は、材料ガスを高温で加熱分解し、分解生成
物により基板上に薄膜を形成する方法である。この熱C
VD法では、材料ガスを高温にするために、一般に基板
を高温にし、基板表面でガスを分解する。
物により基板上に薄膜を形成する方法である。この熱C
VD法では、材料ガスを高温にするために、一般に基板
を高温にし、基板表面でガスを分解する。
光CVD法;
光CVD法は、材料ガスに光を吸収させ、材料ガスのエ
ネルギ状態を励起、分解させることによって基板上に薄
膜を形成する方法である。この方法において、材料ガス
を光吸収によって効率よく分解させるためには、真空紫
外域に波長を持つ光を用いる必要がある。
ネルギ状態を励起、分解させることによって基板上に薄
膜を形成する方法である。この方法において、材料ガス
を光吸収によって効率よく分解させるためには、真空紫
外域に波長を持つ光を用いる必要がある。
プラズマCVD法;
プラズマCVD法は、現在量も多く用いられている方法
で、電磁波によって材料ガス又は他のガスをプラズマ化
し、プラズマ中の電子と材料ガスの衝突により材料ガス
を分解して生成された活性種を利用して基板上に薄膜を
形成するものである。
で、電磁波によって材料ガス又は他のガスをプラズマ化
し、プラズマ中の電子と材料ガスの衝突により材料ガス
を分解して生成された活性種を利用して基板上に薄膜を
形成するものである。
このプラズマを発生させる手段として、直流(以下、D
Cと略記)放電、ラジオ波(以下RFと略記)放電、マ
イクロ波(以下、μ波と略記)放電が用いられてきた。
Cと略記)放電、ラジオ波(以下RFと略記)放電、マ
イクロ波(以下、μ波と略記)放電が用いられてきた。
DC放電にはグロー放電とホローカソード放電がある。
ホローカソード放電による成膜を行うための装置は第8
図に示す通りで、図中、1はホロー陰極2I、2□及び
陽極3を収納する真空容器、4は材料ガス導入部、5は
排気口、6はDC電源、7は絶縁体、8及び9は放電時
に生じる陽光柱及び負グローである。なお、この装置の
作用については本発明の説明と関連して後述する。RF
放電は、放電開始電圧が低く大面積で安定なプラズマが
比較的容易に得られることから、プラズマCVD法の中
で工業的に最も多く利用されている。このRF放電によ
る成膜を行うための装置は第9図に示す通りで、図中、
11及び12は真空容器1内に対向して設けられた放電
電極及び接地電極、14はシールド板、15はガス吹出
口、16はRF電源、17は負の直流バイアス印加手段
(ブロッキングコンデンサ又は直流電源)、18はマツ
チングボックスである。なお、第8図と同様の部材には
第8図と同様の符号を付している。成膜に際しては、材
料ガス導入部4からガス吹出口15を通し材料ガスを電
極11.12の間の放電空間内に供給するとともに、R
F電源16により放電電極11にRF電力を印加し、こ
れにより発生したプラズマ13中の電子との衝突によっ
て材料ガスを分解、活性化させて、接地電極12上にセ
ットされて図示しないヒータにより加熱される基体10
0上に薄膜を形成する。
図に示す通りで、図中、1はホロー陰極2I、2□及び
陽極3を収納する真空容器、4は材料ガス導入部、5は
排気口、6はDC電源、7は絶縁体、8及び9は放電時
に生じる陽光柱及び負グローである。なお、この装置の
作用については本発明の説明と関連して後述する。RF
放電は、放電開始電圧が低く大面積で安定なプラズマが
比較的容易に得られることから、プラズマCVD法の中
で工業的に最も多く利用されている。このRF放電によ
る成膜を行うための装置は第9図に示す通りで、図中、
11及び12は真空容器1内に対向して設けられた放電
電極及び接地電極、14はシールド板、15はガス吹出
口、16はRF電源、17は負の直流バイアス印加手段
(ブロッキングコンデンサ又は直流電源)、18はマツ
チングボックスである。なお、第8図と同様の部材には
第8図と同様の符号を付している。成膜に際しては、材
料ガス導入部4からガス吹出口15を通し材料ガスを電
極11.12の間の放電空間内に供給するとともに、R
F電源16により放電電極11にRF電力を印加し、こ
れにより発生したプラズマ13中の電子との衝突によっ
て材料ガスを分解、活性化させて、接地電極12上にセ
ットされて図示しないヒータにより加熱される基体10
0上に薄膜を形成する。
最後に、μ波放電は、高い磁場を用いることによって、
10−’torrの低い圧力においても放電を安定維持
できる長所を持っている。従って、μ波放電を利用した
薄膜形成、特に磁場による電子サイクロトロン共鳴 (
以下、ECRと略記)μ波プラズマCVD法では、薄膜
の堆積速度が速く、材料ガスの利用効率が向上するとと
もに低い圧力で薄膜を形成できるための5inH,粉体
の発生がない。
10−’torrの低い圧力においても放電を安定維持
できる長所を持っている。従って、μ波放電を利用した
薄膜形成、特に磁場による電子サイクロトロン共鳴 (
以下、ECRと略記)μ波プラズマCVD法では、薄膜
の堆積速度が速く、材料ガスの利用効率が向上するとと
もに低い圧力で薄膜を形成できるための5inH,粉体
の発生がない。
しかし、これらの従来の方法はそれぞれ次の問題点を有
していた。
していた。
熱CVD法;
基板を高温にするために、基板の材料は高温にしても融
解したり変形したりしないものに限定されてしまう。ま
た、基板の温度を非常に高くすると、化合物薄膜を形成
している元素によっては、該元素が分解し薄膜中から解
離して雰囲気中に放出されてしまい、目的とする薄膜が
得られなくなる。
解したり変形したりしないものに限定されてしまう。ま
た、基板の温度を非常に高くすると、化合物薄膜を形成
している元素によっては、該元素が分解し薄膜中から解
離して雰囲気中に放出されてしまい、目的とする薄膜が
得られなくなる。
光CVD法;
真空紫外域に波長を持つ光源を使用するが、この光源に
は、連続光を出せる低圧水銀ランプや重水素ランプと、
パルス光を出すArFエキシマレーザとがある。ところ
が、連続光を出す光源は、発光強度が弱く、材料ガスの
光吸収が少なくなる結果、薄膜形成速度が非常に遅くな
る。一方、^rFエキシマレーザは、パルス光でしか発
振できず、その繰り返し周波数も1 kHz以下に限定
されるため、材料ガスの励起分解によってできた活性種
の寿命より発光から次の発光までの時間が長くなり、形
成された薄膜の特性が悪くなってしまう。また、光CV
D法は、光を材料ガスの入った容器内に入射する窓に薄
膜が形成され易く、長時間薄膜を形成する場合、窓に形
成された薄膜によって光入射が阻止されてしまい、基板
上に薄膜が形成されなくなる。
は、連続光を出せる低圧水銀ランプや重水素ランプと、
パルス光を出すArFエキシマレーザとがある。ところ
が、連続光を出す光源は、発光強度が弱く、材料ガスの
光吸収が少なくなる結果、薄膜形成速度が非常に遅くな
る。一方、^rFエキシマレーザは、パルス光でしか発
振できず、その繰り返し周波数も1 kHz以下に限定
されるため、材料ガスの励起分解によってできた活性種
の寿命より発光から次の発光までの時間が長くなり、形
成された薄膜の特性が悪くなってしまう。また、光CV
D法は、光を材料ガスの入った容器内に入射する窓に薄
膜が形成され易く、長時間薄膜を形成する場合、窓に形
成された薄膜によって光入射が阻止されてしまい、基板
上に薄膜が形成されなくなる。
プラズマCVD法
DC放電は、DCグロー放電とDCホローカソード放電
のどちらの場合でも放電開始電圧が高いばかりでなく、
アモルファス半導体や絶縁物の薄膜が電極上に堆積する
と、放電が著しく不安定となり、場合によっては放電不
能となる。RF放電は、プラズマ密度が108〜IQI
OCm−3と小さいため、薄膜を堆積する速度が遅く、
材料ガスの利用効率が悪い原因となっている。また、R
F放電を利用したRFプラズマCVD法では、アモルフ
ァス半導体薄膜を通常0.1〜10torrの圧力範囲
で形成する。この圧力範囲のうち、装置や薄膜形成条件
により多少異なるが約0.3〜1Qtorrの圧力では
、プラズマ中で分解生成した活性種が他の活性種や材料
ガスと衝突して高分子化したり多分子粒を作ったりし、
放電電極や真空容器内壁にSi。
のどちらの場合でも放電開始電圧が高いばかりでなく、
アモルファス半導体や絶縁物の薄膜が電極上に堆積する
と、放電が著しく不安定となり、場合によっては放電不
能となる。RF放電は、プラズマ密度が108〜IQI
OCm−3と小さいため、薄膜を堆積する速度が遅く、
材料ガスの利用効率が悪い原因となっている。また、R
F放電を利用したRFプラズマCVD法では、アモルフ
ァス半導体薄膜を通常0.1〜10torrの圧力範囲
で形成する。この圧力範囲のうち、装置や薄膜形成条件
により多少異なるが約0.3〜1Qtorrの圧力では
、プラズマ中で分解生成した活性種が他の活性種や材料
ガスと衝突して高分子化したり多分子粒を作ったりし、
放電電極や真空容器内壁にSi。
H1粉体が付着する。この5ifiH,粉体は、薄膜形
成1回ごとに真空容器内から除去しなければならず、こ
のクリーニングを行っても薄膜形成中に3i、H,粉体
が発生してこれが成長表面に付着し、堆積した薄膜に欠
陥が生じる。また、薄膜を形成した真空容器から他の真
空容器に基板を真空が維持された状態で移せるようにし
た装置においては、この真空容器を仕切るバルブにSt
、H+++粉体が付着し、バルブ開閉に支障をきたす原
因となる。
成1回ごとに真空容器内から除去しなければならず、こ
のクリーニングを行っても薄膜形成中に3i、H,粉体
が発生してこれが成長表面に付着し、堆積した薄膜に欠
陥が生じる。また、薄膜を形成した真空容器から他の真
空容器に基板を真空が維持された状態で移せるようにし
た装置においては、この真空容器を仕切るバルブにSt
、H+++粉体が付着し、バルブ開閉に支障をきたす原
因となる。
一方、Si、HI、l粉体の発生しない約0.3 to
rr以下の圧力では、電子と材料の衝突確率が非常に小
さくなるため、薄膜の堆積速度、材料ガスの利用効率が
著しく低下する。最後に、μ波放電は、前述のような利
点を有する反面、μ波は次のような特徴を持っているた
め、プラズマ密度の高い放電が局所的に発生し易い。す
なわち、μ波は、電源から真空容器まで電力を効率よく
伝えるためには、周波数により定まった断面の導波管を
用いる必要があるとともに、指向性が優れている。その
ため、プラズマは、導波管の断面にほぼ等しい空間で高
密度となる。また、ECRp波プラズマにすることによ
りキャビティの断面にまでプラズマを広げることができ
るが、キャビティの大きさも周波数により制限されてお
り、任意の大面積に均一に薄膜を形成するのが困難であ
る。また、この外に、μ波放電を用いて得られたアモル
ファス半導体薄膜の特性は、RF放電を用いて得られた
薄膜の特性と比較して非常に悪い。
rr以下の圧力では、電子と材料の衝突確率が非常に小
さくなるため、薄膜の堆積速度、材料ガスの利用効率が
著しく低下する。最後に、μ波放電は、前述のような利
点を有する反面、μ波は次のような特徴を持っているた
め、プラズマ密度の高い放電が局所的に発生し易い。す
なわち、μ波は、電源から真空容器まで電力を効率よく
伝えるためには、周波数により定まった断面の導波管を
用いる必要があるとともに、指向性が優れている。その
ため、プラズマは、導波管の断面にほぼ等しい空間で高
密度となる。また、ECRp波プラズマにすることによ
りキャビティの断面にまでプラズマを広げることができ
るが、キャビティの大きさも周波数により制限されてお
り、任意の大面積に均一に薄膜を形成するのが困難であ
る。また、この外に、μ波放電を用いて得られたアモル
ファス半導体薄膜の特性は、RF放電を用いて得られた
薄膜の特性と比較して非常に悪い。
本発明はSiいH1粉体の発生しない低い圧力において
も高速成膜が可能でしかも材料ガスの利用効率を向上さ
せることのできる薄膜形成装置を提供することを目的と
するものである。
も高速成膜が可能でしかも材料ガスの利用効率を向上さ
せることのできる薄膜形成装置を提供することを目的と
するものである。
上述の目的を達成するため、本発明では、基体がセット
される放電空間に対向する放電電極と、前記放電空間に
材料ガスを導入する材料ガス導入部と、前記放電空間内
の材料ガスをプラズマ状として分解、活性化させるため
の高周波電力を前記放電電極に供給する高周波電源と、
前記基体の温度を制御する手段とを備えた薄膜形成装置
において、前記放電電極に、1対の対向面を含む3つの
面で形成される高周波ホローカソード放電用空間を設け
、該空間を通して前記材料ガス導入部から前記放電空間
内に材料ガスを導入するように構成する。
される放電空間に対向する放電電極と、前記放電空間に
材料ガスを導入する材料ガス導入部と、前記放電空間内
の材料ガスをプラズマ状として分解、活性化させるため
の高周波電力を前記放電電極に供給する高周波電源と、
前記基体の温度を制御する手段とを備えた薄膜形成装置
において、前記放電電極に、1対の対向面を含む3つの
面で形成される高周波ホローカソード放電用空間を設け
、該空間を通して前記材料ガス導入部から前記放電空間
内に材料ガスを導入するように構成する。
成膜に際しては、温度制御手段により基板を所定温度に
加熱し、材料ガス導入部から放電電極に設けられた空間
を通し放電空間に材料ガスを導入するとともに、高周波
電源から放電電極に高周波電力を印加して基体表面への
成膜を行う。
加熱し、材料ガス導入部から放電電極に設けられた空間
を通し放電空間に材料ガスを導入するとともに、高周波
電源から放電電極に高周波電力を印加して基体表面への
成膜を行う。
この場合、空間内では高周波ホローカソード放電が起っ
てこの部分では他の空間より発光強度の強い安定した高
密度のプラズマが発生する。これにより、電子と材料ガ
スの衝突効率は高まり、分解生成された活性種は放電空
間に送られて基体上に堆積する。また、高周波ホローカ
ソード放電用空間形成部以外の放電電極の放電面による
放電空間内のプラズマも従来と同様に形成される。従っ
て、Si、lH,粉体の発生しない低圧下においても高
速成膜が実現され、材料ガスの利用効率が向上する。
てこの部分では他の空間より発光強度の強い安定した高
密度のプラズマが発生する。これにより、電子と材料ガ
スの衝突効率は高まり、分解生成された活性種は放電空
間に送られて基体上に堆積する。また、高周波ホローカ
ソード放電用空間形成部以外の放電電極の放電面による
放電空間内のプラズマも従来と同様に形成される。従っ
て、Si、lH,粉体の発生しない低圧下においても高
速成膜が実現され、材料ガスの利用効率が向上する。
以下、第1図乃至第十図に関連して本発明の詳細な説明
する。
する。
第1図及び第2図に第1の実施例を示す。
第1図は基本的な薄膜形成装置の構造概要説明図で、図
中、21は放電電極である。なお、従来と同様の部材に
は従来と同様の符号を付している。
中、21は放電電極である。なお、従来と同様の部材に
は従来と同様の符号を付している。
放電電極21のガス流入部には、第2図(a)に示すよ
うに、対向面22a、22bと該両面に接続する面22
Cとに囲まれた凹状空間23が設けられ、材料ガス導入
部4から導入される材料ガスは、面22cに連絡するガ
ス吹出口15を通り空間23内に導かれて画電極の間の
放電空間24に導かれるようになっている。
うに、対向面22a、22bと該両面に接続する面22
Cとに囲まれた凹状空間23が設けられ、材料ガス導入
部4から導入される材料ガスは、面22cに連絡するガ
ス吹出口15を通り空間23内に導かれて画電極の間の
放電空間24に導かれるようになっている。
成膜に際しては、真空容器1内を排気口5に取り付けた
図示しないロータリーポンプ、メカニカルブースタポン
プを用いて圧力10−’torr以下に真空排気する。
図示しないロータリーポンプ、メカニカルブースタポン
プを用いて圧力10−’torr以下に真空排気する。
次に基体100を接地電極12内に設けられた図示しな
いヒータ(温度制御手段)により所定温度に加熱し、材
料ガス導入部4から材料ガスを導入して真空容器1内の
圧力を所定値に設定する。この状態でRF電源16から
放電電極21にRF電力を印加すると、該放電電極21
に設けた空間23に他の空間より発光強度の強い安定し
た高密度のプラズマが発生する。このとき、放電電極2
1の電位は、第7図に示すように、高周波電圧に負の直
流バイアスを重ねた電位である。この負の直流バイアス
は、ブロッキングコンデンサ又は直流電源等の直流バイ
アス印加手段17によって実現している。放電電極21
が負電位となっているとき、該放電電極21に設けた空
間23の電位分布は、第8図に示した従来の直流ホロー
カソード放電におけるホロー陰極2..2゜に挾まれた
空間の電位分布(第7図(b))とほぼ同じになる。こ
の電位分布を持つ状態で、かつ放電電極21に設けた放
電面である対向面22a。
いヒータ(温度制御手段)により所定温度に加熱し、材
料ガス導入部4から材料ガスを導入して真空容器1内の
圧力を所定値に設定する。この状態でRF電源16から
放電電極21にRF電力を印加すると、該放電電極21
に設けた空間23に他の空間より発光強度の強い安定し
た高密度のプラズマが発生する。このとき、放電電極2
1の電位は、第7図に示すように、高周波電圧に負の直
流バイアスを重ねた電位である。この負の直流バイアス
は、ブロッキングコンデンサ又は直流電源等の直流バイ
アス印加手段17によって実現している。放電電極21
が負電位となっているとき、該放電電極21に設けた空
間23の電位分布は、第8図に示した従来の直流ホロー
カソード放電におけるホロー陰極2..2゜に挾まれた
空間の電位分布(第7図(b))とほぼ同じになる。こ
の電位分布を持つ状態で、かつ放電電極21に設けた放
電面である対向面22a。
22b間の距離が適当に小さい場合、対向面22a、2
2bに挟まれた空間23にプラズマ密度すなわち電子密
度が非常に大きいRFホローカソード放電が生じる。同
時に、放電電極21の凹部23形成部以外の部分と接地
電極12の間には、通常にRFプラズマ13が発生して
いる。
2bに挟まれた空間23にプラズマ密度すなわち電子密
度が非常に大きいRFホローカソード放電が生じる。同
時に、放電電極21の凹部23形成部以外の部分と接地
電極12の間には、通常にRFプラズマ13が発生して
いる。
このように、本装置を用いた薄膜形成方法では、RFホ
ローカソード放電を材料ガス吹出口付近に発生させるこ
とにより、電子と材料ガスの衝突確率を高め、分解生成
した活性種を基体100に吹き付けて薄膜を堆積すると
同時に、残っている材料ガスをRFプラズマ13によっ
て分解生成した活性種からも薄膜を堆積することができ
る。この場合のガス吹出口付近(空間23の部分)での
プラズマ密度は従来のRFプラズマCVD法の場合の1
0倍以上になり、かつ通常のRFプラズマも同時に利用
できるため、材料ガスの利用効率が向上し、粉体の発生
しない低い圧力においても速い堆積速度で成膜すること
が可能になる。
ローカソード放電を材料ガス吹出口付近に発生させるこ
とにより、電子と材料ガスの衝突確率を高め、分解生成
した活性種を基体100に吹き付けて薄膜を堆積すると
同時に、残っている材料ガスをRFプラズマ13によっ
て分解生成した活性種からも薄膜を堆積することができ
る。この場合のガス吹出口付近(空間23の部分)での
プラズマ密度は従来のRFプラズマCVD法の場合の1
0倍以上になり、かつ通常のRFプラズマも同時に利用
できるため、材料ガスの利用効率が向上し、粉体の発生
しない低い圧力においても速い堆積速度で成膜すること
が可能になる。
なお、上述の説明では放電電極に凹状空間23を形成す
る例に付いて述べたが、凹状空間の代りに第2図(bl
に示すような複数の円筒状の凸状空間25を設けてもよ
い。第2図(C)及び第2図+d)には、円板状放電電
極21′に、凹状の空間26及び凸状の空間27をそれ
ぞれ設けた例を示している。
る例に付いて述べたが、凹状空間の代りに第2図(bl
に示すような複数の円筒状の凸状空間25を設けてもよ
い。第2図(C)及び第2図+d)には、円板状放電電
極21′に、凹状の空間26及び凸状の空間27をそれ
ぞれ設けた例を示している。
空間27は導体メツシュ28内に形成される。
また、成膜後に基体100を取出す際には、RF電源1
6及び基体加熱用ヒータの電源のスイッチを切って材料
ガスを止め、真空容器1内の材料ガスを排気する。そし
て、基体100の温度が50℃以下に下ってから取り出
しを行う。
6及び基体加熱用ヒータの電源のスイッチを切って材料
ガスを止め、真空容器1内の材料ガスを排気する。そし
て、基体100の温度が50℃以下に下ってから取り出
しを行う。
第3図に第2の実施例を示す。
第3図は薄膜形成装置の構造概要説明図で、図中、31
は放電電極、32は接地電極、32aは接地電極32に
設けられたヒータ(温度制御手段)である。
は放電電極、32は接地電極、32aは接地電極32に
設けられたヒータ(温度制御手段)である。
放電電極31は、従来の平行平板型RFプラズマCVD
装置の放電電極に、外径50mm、長さ25tmの円筒
型ステンレス製メツシュ33を取り付けたもので、放電
電極31の平板状放電面31aと接地電極32との距離
は35mmで、放電面31aとガス吹出口15との距離
は15++■である。また、材料ガス導入部4に接続す
る円形ガス導入管34にあけたガス吹出口15から吹き
出すガスは、水平面に対し下向き35°の角度でメソシ
ュ33内に吹き込むようになっている。接地電極32は
直径100mmと小さなもので、小さい基体100に水
素化アモルファスシリコン(以下、a −5i : H
と略記)薄膜等を形成するものである。35は放電空間
である。
装置の放電電極に、外径50mm、長さ25tmの円筒
型ステンレス製メツシュ33を取り付けたもので、放電
電極31の平板状放電面31aと接地電極32との距離
は35mmで、放電面31aとガス吹出口15との距離
は15++■である。また、材料ガス導入部4に接続す
る円形ガス導入管34にあけたガス吹出口15から吹き
出すガスは、水平面に対し下向き35°の角度でメソシ
ュ33内に吹き込むようになっている。接地電極32は
直径100mmと小さなもので、小さい基体100に水
素化アモルファスシリコン(以下、a −5i : H
と略記)薄膜等を形成するものである。35は放電空間
である。
次に、この装置により基体100上にa −St :H
薄膜を形成する要領を説明する。操作手順の概要は前例
で説明したものと同様である。
薄膜を形成する要領を説明する。操作手順の概要は前例
で説明したものと同様である。
成膜に際しては、基体100の温度を230°Cに保ち
、材料ガスとしてジシラン(SiJ6)を2.0sec
m流し圧力を0.06 torrに調整してRF電力5
、OWでa −St : Hの堆積を行った。この結果
、材料ガスの利用効率18%、堆積速度8.7人/Sで
a −5i : H膜が得られた。このようにして得ら
れたa −5t : H膜の暗抵抗は3.7X10’Ω
’ amで、1mW/cm”白色光を照射して測定した
明抵抗は2.0XIO14Ω・cmであった。また、成
膜後の真空容器1内には粉体が全く付着しておらず、容
器内壁のクリーニングは不要であった。
、材料ガスとしてジシラン(SiJ6)を2.0sec
m流し圧力を0.06 torrに調整してRF電力5
、OWでa −St : Hの堆積を行った。この結果
、材料ガスの利用効率18%、堆積速度8.7人/Sで
a −5i : H膜が得られた。このようにして得ら
れたa −5t : H膜の暗抵抗は3.7X10’Ω
’ amで、1mW/cm”白色光を照射して測定した
明抵抗は2.0XIO14Ω・cmであった。また、成
膜後の真空容器1内には粉体が全く付着しておらず、容
器内壁のクリーニングは不要であった。
なお、メツシュがない場合に同一条件で成膜を行ったと
ころ、堆積速度は1.3人/secと非常に遅く、材料
ガスの利用効率も約3%と非常に悪かった。
ころ、堆積速度は1.3人/secと非常に遅く、材料
ガスの利用効率も約3%と非常に悪かった。
第4図及び第5図に第3の実施例を示す。
第4図は薄膜形成装置の構造概要説明図で、図中、41
は真空容器、42は放電電極、43は接地電極、46は
放電空間である。本装置は前例と比較して大面積に薄膜
を形成できる大型のものである。
は真空容器、42は放電電極、43は接地電極、46は
放電空間である。本装置は前例と比較して大面積に薄膜
を形成できる大型のものである。
放電電極42は、放電面サイズが464mmx136m
mで、該放電電極42に設けられた凹状空間44のサイ
ズは、長さA=462m鳳、幅w=8酊、深さd=28
mで、この空間44に連絡するガス吹出口15は401
間隔であけである。なお、このガス吹出口15の径は直
径211と小さくなっており、この内でホローカソード
放電が起きるのを防いでいる。また、各ガス吹出口15
から吹き出す材料ガスの流量が一定となるように、材料
ガス導入部4から流入した材料ガスを一度ガス溜め45
で拡散させる構造がとられている。また、第4図では図
示していないが、放電電極42には、接地電極43と放
電電極42との間でのみ放電が起こるように、放電面以
外の面から約2mm離れた位置に接地したシールドが設
けられている。放電電極42の放電面42aと接地電極
43の間隔は23n+である。45は接地電極43に設
けられたヒータ(温度制御手段)である。
mで、該放電電極42に設けられた凹状空間44のサイ
ズは、長さA=462m鳳、幅w=8酊、深さd=28
mで、この空間44に連絡するガス吹出口15は401
間隔であけである。なお、このガス吹出口15の径は直
径211と小さくなっており、この内でホローカソード
放電が起きるのを防いでいる。また、各ガス吹出口15
から吹き出す材料ガスの流量が一定となるように、材料
ガス導入部4から流入した材料ガスを一度ガス溜め45
で拡散させる構造がとられている。また、第4図では図
示していないが、放電電極42には、接地電極43と放
電電極42との間でのみ放電が起こるように、放電面以
外の面から約2mm離れた位置に接地したシールドが設
けられている。放電電極42の放電面42aと接地電極
43の間隔は23n+である。45は接地電極43に設
けられたヒータ(温度制御手段)である。
成膜に際しては、前記操作手順によりa −St :H
膜を、5izH6流量5 Q !iccms真空容器4
1内の圧力0.07 torr、、RF電力100W、
基本100の温度270℃の成膜条件で堆積した。この
場合の堆積速度は25.5人/Sで、放電電極に空間4
4を設けない通常のRFプラズマCVD法により同一条
件で成膜を行った場合の堆積速度13.8人/Sと比較
して速くなっている。また、本例により石英基体上に堆
積したa −5i : Hを用いた測定結果では、暗抵
抗が6.9X1010Ω・備で、白熱電球の光を1II
IW/cI112の強度で照射したときの明抵抗が8.
6X10’Ω・cmであった。比較のため形成した通常
のRFプラズマCVD法によるa −5i : Hにつ
いて同様の測定を行ったところ、暗抵抗3.0X10”
Ω・口、明抵抗3.2X10&Ω・国とほぼ同等の値で
あった。また、フーリエ変換赤外分光(FT−I R)
光度計を用いてシリコンウェハ上に堆積したa −3i
: H中の水素含有量、シリコン原子と水素原子の結
合状態を調べた結果は第5図に示す通りである。第5図
はFT−[R分析による5i−Hnの伸縮振動による吸
光度スペクトルを示し、この吸光度スペクトルから、水
素含有量が8.7at%で、水素結合状Bs1−HがS
t−Hm(m≧2)より大きいa −Si : Hが得
られていることが分かる。この吸光度スペクトルから、
本例のa −Si : Hは光導電性を著るしく劣化さ
せる5i−Hzや(5i)It−)−をあまり多く含ん
でいないことが分かった。
膜を、5izH6流量5 Q !iccms真空容器4
1内の圧力0.07 torr、、RF電力100W、
基本100の温度270℃の成膜条件で堆積した。この
場合の堆積速度は25.5人/Sで、放電電極に空間4
4を設けない通常のRFプラズマCVD法により同一条
件で成膜を行った場合の堆積速度13.8人/Sと比較
して速くなっている。また、本例により石英基体上に堆
積したa −5i : Hを用いた測定結果では、暗抵
抗が6.9X1010Ω・備で、白熱電球の光を1II
IW/cI112の強度で照射したときの明抵抗が8.
6X10’Ω・cmであった。比較のため形成した通常
のRFプラズマCVD法によるa −5i : Hにつ
いて同様の測定を行ったところ、暗抵抗3.0X10”
Ω・口、明抵抗3.2X10&Ω・国とほぼ同等の値で
あった。また、フーリエ変換赤外分光(FT−I R)
光度計を用いてシリコンウェハ上に堆積したa −3i
: H中の水素含有量、シリコン原子と水素原子の結
合状態を調べた結果は第5図に示す通りである。第5図
はFT−[R分析による5i−Hnの伸縮振動による吸
光度スペクトルを示し、この吸光度スペクトルから、水
素含有量が8.7at%で、水素結合状Bs1−HがS
t−Hm(m≧2)より大きいa −Si : Hが得
られていることが分かる。この吸光度スペクトルから、
本例のa −Si : Hは光導電性を著るしく劣化さ
せる5i−Hzや(5i)It−)−をあまり多く含ん
でいないことが分かった。
木筆3の実施例の装置を用いて、プラズマの安定性と放
電電極42の電位との関係を、放電ガスとして”jtH
& sモノシラン(SiHn)、アルゴン、ヘリウム、
水素、及びこれらのガスを混合したガスについて調べた
ところ、次の結果が得られた。
電電極42の電位との関係を、放電ガスとして”jtH
& sモノシラン(SiHn)、アルゴン、ヘリウム、
水素、及びこれらのガスを混合したガスについて調べた
ところ、次の結果が得られた。
まず、本実施例のプラズマは、放電ガスの種類によって
、安定となる圧力、RF電力、ガス流量のそれぞれの範
囲が異なり、放電ガスの種類ごとに安定条件を決める必
要のあることが分かった。
、安定となる圧力、RF電力、ガス流量のそれぞれの範
囲が異なり、放電ガスの種類ごとに安定条件を決める必
要のあることが分かった。
但し、放電を起す条件や放電ガスの種類を変えた場合、
プラズマの安定性と放電電極42の電位には常に次のよ
うな関係が成り立っていることが明らかとなった。第7
図に放電電極42の電位の短かい時間範囲における時間
変化を示す。本例の放電電極42に設けた空間44の中
全体で明るいプラズマが安定に発生しているとき、放電
電極42の電位は第7図(a)、 (blのように、比
較的負のバイアス電圧が小さく、波形がRF電源の波形
からあまり歪まない波形を示す。放電電極42の電位は
、空間44の中にプラズマ発光強度の弱い部分が存在す
ると、第7図(C)のように負のバイアスが非常に大き
くなり、プラズマが空間44の中で不安定になると負の
バイアス電圧が変化し、波形に歪ができた。また、第7
図に示したよりも長い時間範囲で凹部44の中における
プラズマの暗部が周期的に広がったり狭くなったりする
ような不安定な放電条件では、放電電極42の電位は、
プラズマ暗部の広さの変化に伴って、第7図(b)に示
したような波形全体が周期的に上下することが観測され
た。なお、第7図(C)における波形の歪は、プラズマ
が不安定なときに出現する。ただし、プラズマが不安定
でも放電条件によって、観測されたり観測されなかった
りする0以上述べたように、本実施例による薄膜形成方
法では、プラズマ発生中の放電電極42の電位が第7図
(al、 (b)と同様の時間変化を安定に示すように
することが必要である。
プラズマの安定性と放電電極42の電位には常に次のよ
うな関係が成り立っていることが明らかとなった。第7
図に放電電極42の電位の短かい時間範囲における時間
変化を示す。本例の放電電極42に設けた空間44の中
全体で明るいプラズマが安定に発生しているとき、放電
電極42の電位は第7図(a)、 (blのように、比
較的負のバイアス電圧が小さく、波形がRF電源の波形
からあまり歪まない波形を示す。放電電極42の電位は
、空間44の中にプラズマ発光強度の弱い部分が存在す
ると、第7図(C)のように負のバイアスが非常に大き
くなり、プラズマが空間44の中で不安定になると負の
バイアス電圧が変化し、波形に歪ができた。また、第7
図に示したよりも長い時間範囲で凹部44の中における
プラズマの暗部が周期的に広がったり狭くなったりする
ような不安定な放電条件では、放電電極42の電位は、
プラズマ暗部の広さの変化に伴って、第7図(b)に示
したような波形全体が周期的に上下することが観測され
た。なお、第7図(C)における波形の歪は、プラズマ
が不安定なときに出現する。ただし、プラズマが不安定
でも放電条件によって、観測されたり観測されなかった
りする0以上述べたように、本実施例による薄膜形成方
法では、プラズマ発生中の放電電極42の電位が第7図
(al、 (b)と同様の時間変化を安定に示すように
することが必要である。
第6図に第4の実施例を示す。
第6図は薄膜形成装置の構造概要説明図(第6図fa)
は斜視図、第6図(blは平面図)で、図中、51は真
空容器、52は円筒状の放電電極である。
は斜視図、第6図(blは平面図)で、図中、51は真
空容器、52は円筒状の放電電極である。
本実施例は円筒状アルミニウムの基体101の表面にa
−3i:H薄膜を形成するためのもので、基体101は
、同外径の固定具53..53□により放電電極52と
同心にセットされる。54は基体101を内側から加熱
するように設けられたヒータ、55は固定具53□を介
し基体101を矢印方向に回転させるモータである。基
体101は固定具53..53□とともに接地電極とし
ての役割を果たす。
−3i:H薄膜を形成するためのもので、基体101は
、同外径の固定具53..53□により放電電極52と
同心にセットされる。54は基体101を内側から加熱
するように設けられたヒータ、55は固定具53□を介
し基体101を矢印方向に回転させるモータである。基
体101は固定具53..53□とともに接地電極とし
ての役割を果たす。
放電電極52はガス溜め56を備えた2重円筒状のもの
で、該放電電極52には、円周を4等分する位置に、長
さ468龍、幅10H1深さ20鶴の4個の凹状空間5
7 (図では便宜上2個のみを示している)が設けられ
ている。放電電極52は、ガスため56を備えた2重円
筒状のもので、該放電電極52には、円周を4等分する
位置に、長さ400mn+、幅10n+m、深さ20m
mの4小の凹状空間57 (図では便宜上2個のみを示
している)が設けられている。また、隣りあう凹状空間
の間に位置する放電電極52の4つの円弧状の面は、基
体101側に2mm離れたところに幅45mmの円弧状
シールド板59..59□ (図には、便宜上2枚のみ
を示している)で覆い、一部放電しないようにしである
。このシールド板59..59□は放電電極の放電面と
基体101 (固定治具53.。
で、該放電電極52には、円周を4等分する位置に、長
さ468龍、幅10H1深さ20鶴の4個の凹状空間5
7 (図では便宜上2個のみを示している)が設けられ
ている。放電電極52は、ガスため56を備えた2重円
筒状のもので、該放電電極52には、円周を4等分する
位置に、長さ400mn+、幅10n+m、深さ20m
mの4小の凹状空間57 (図では便宜上2個のみを示
している)が設けられている。また、隣りあう凹状空間
の間に位置する放電電極52の4つの円弧状の面は、基
体101側に2mm離れたところに幅45mmの円弧状
シールド板59..59□ (図には、便宜上2枚のみ
を示している)で覆い、一部放電しないようにしである
。このシールド板59..59□は放電電極の放電面と
基体101 (固定治具53.。
53□を含む)との面積比を調整するものである。
これによって、放電電極52の電位波形が第7図(a)
、 (blのような波形となるように、プラズマ発生に
より生ずる自己バイアスが負に制御される。ガス溜め5
6は、材料ガス導入部4から導入される材料ガスを放電
電極52の長さ方向に拡散させるためのものである。
、 (blのような波形となるように、プラズマ発生に
より生ずる自己バイアスが負に制御される。ガス溜め5
6は、材料ガス導入部4から導入される材料ガスを放電
電極52の長さ方向に拡散させるためのものである。
なお、第6図では図示を省略したが、放電電極52の外
周部及び上下にはステンレス製シールド手反力(配置さ
れている。
周部及び上下にはステンレス製シールド手反力(配置さ
れている。
また、次のように形成される薄膜の堆積速度、暗抵抗、
明抵抗等の物性を評価するために、基体101の一部を
切り取ってここに石英基板を取り付けられるようにし、
該石英基板上に堆積した薄膜を用いて評価を行った。
明抵抗等の物性を評価するために、基体101の一部を
切り取ってここに石英基板を取り付けられるようにし、
該石英基板上に堆積した薄膜を用いて評価を行った。
成膜に際しては、前記操作手順に従ってホウ素(B)
ドープa−5i:H薄膜を形成した。この場合の薄膜
形成条件は、材料ガスとしてヘリウム希釈のジボラン(
BZ)16)を混入した5izHb 200sccm、
RF電力300W、真空容器51内の圧力0、05
torr、基体101の温度250℃とした。
ドープa−5i:H薄膜を形成した。この場合の薄膜
形成条件は、材料ガスとしてヘリウム希釈のジボラン(
BZ)16)を混入した5izHb 200sccm、
RF電力300W、真空容器51内の圧力0、05
torr、基体101の温度250℃とした。
この成膜中に、基体101の円周方向における薄膜の一
様性が得られるように、基体101をモータ55により
回転させた。
様性が得られるように、基体101をモータ55により
回転させた。
このようにして形成したBドープロ −Si : H薄
膜の堆積速度は29人/Sで、材料ガスの利用効果は1
9%であった。そして、この薄膜の物性を第3の実施例
と同様の方法で評価したところ、暗抵抗1.3X10”
Ω・印で、明抵抗は2.3X10’Ω・備であり、電子
写真感光体に適用可能な物性を持っていることが確認さ
れた。
膜の堆積速度は29人/Sで、材料ガスの利用効果は1
9%であった。そして、この薄膜の物性を第3の実施例
と同様の方法で評価したところ、暗抵抗1.3X10”
Ω・印で、明抵抗は2.3X10’Ω・備であり、電子
写真感光体に適用可能な物性を持っていることが確認さ
れた。
また、放電電極52のDCバイアスを負に制御している
ことは、本発明のホローカソード放電を発生させるのに
必要であるが、これと同時に、堆積した薄膜の剥離を防
止する効果があった。さらに、本発明の薄膜形成装置で
は、プラズマが通常のRFプラズマと比較してより低い
圧力においても容易に閉じ込めが可能であった。
ことは、本発明のホローカソード放電を発生させるのに
必要であるが、これと同時に、堆積した薄膜の剥離を防
止する効果があった。さらに、本発明の薄膜形成装置で
は、プラズマが通常のRFプラズマと比較してより低い
圧力においても容易に閉じ込めが可能であった。
以上各実施例の説明を行ったが、本発明の薄膜形成方法
は、実施例に示した薄膜の形成のみならず、a −5i
C:Hやa −5iGe : HSa −5iN:H等
のアモルファスシリコン合金、多結晶シリコン、アモル
ファスカーボン(a−C:H)、さらにSt、□NX
+ 5ll−XOX等の絶縁体薄膜、BN等のコーテイ
ング膜、W5Si3等の薄膜形成にも応用が可能であす
る。
は、実施例に示した薄膜の形成のみならず、a −5i
C:Hやa −5iGe : HSa −5iN:H等
のアモルファスシリコン合金、多結晶シリコン、アモル
ファスカーボン(a−C:H)、さらにSt、□NX
+ 5ll−XOX等の絶縁体薄膜、BN等のコーテイ
ング膜、W5Si3等の薄膜形成にも応用が可能であす
る。
以上述べたように、本発明によれば、従来のRFプラズ
マCVD法の電極構造を変えるだけの簡単な改造を施し
た装置により成膜を行うことによって、ガス吹出口近く
のプラズマ密度を大幅に向上させることができ、かつ通
常のRFプラズマも同時に利用できるため、粉体の発生
しない低い圧力においてもより速い堆積速度で良質の薄
膜を形成することができ、材料ガスの利用効果も向上す
る。
マCVD法の電極構造を変えるだけの簡単な改造を施し
た装置により成膜を行うことによって、ガス吹出口近く
のプラズマ密度を大幅に向上させることができ、かつ通
常のRFプラズマも同時に利用できるため、粉体の発生
しない低い圧力においてもより速い堆積速度で良質の薄
膜を形成することができ、材料ガスの利用効果も向上す
る。
第1図は本発明の第1の実施例の薄膜形成装置の構造概
要説明図、第2図(al〜(d)は同放電電極の各種構
造説明図、第3図は本発明の第2の実施例の薄膜形成装
置の構造概要説明図、第4図は本発明の第3の実施例の
薄膜成形装置の構造概要説明図、第5図は同堆積薄膜の
特性図、第6図(at、 (blは本発明の第4の実施
例の薄膜形成装置の構造概要説明図、第7図(al、
(bl、 (C)は各実施例における放電電極の電位説
明図、第8図(a)、 (b)は従来のカソード放電方
式プラズマCVD装置の構造、作用、説明図、第9図は
従来のRFプラズマCVD装置の構造概要説明図である
。 図中、4は材料ガス導入部、15はガス吹出口、16は
RF電源、21,31.42.52は放電電極、22a
、22bは対向面、23,26゜27.44.57は空
間、24,35,46゜58は放電空間、32a、45
. 54はヒータ(温度制御手段)、100,101
は基体である。
要説明図、第2図(al〜(d)は同放電電極の各種構
造説明図、第3図は本発明の第2の実施例の薄膜形成装
置の構造概要説明図、第4図は本発明の第3の実施例の
薄膜成形装置の構造概要説明図、第5図は同堆積薄膜の
特性図、第6図(at、 (blは本発明の第4の実施
例の薄膜形成装置の構造概要説明図、第7図(al、
(bl、 (C)は各実施例における放電電極の電位説
明図、第8図(a)、 (b)は従来のカソード放電方
式プラズマCVD装置の構造、作用、説明図、第9図は
従来のRFプラズマCVD装置の構造概要説明図である
。 図中、4は材料ガス導入部、15はガス吹出口、16は
RF電源、21,31.42.52は放電電極、22a
、22bは対向面、23,26゜27.44.57は空
間、24,35,46゜58は放電空間、32a、45
. 54はヒータ(温度制御手段)、100,101
は基体である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基体がセットされる放電空間(24)に対向する放電
電極(21)と、 前記放電空間(24)に材料ガスを導入する材料ガス導
入部(4)と、 前記放電空間(24)内の材料ガスをプラズマ状として
分解、活性化させるための高周波電力を前記放電電極(
21)に供給する高周波電源(16)と、 前記基体の温度を制御する手段とを備えた薄膜形成装置
において、 前記放電電極(21)に、1対の対向面 (22a、22b)を含む3つの面で形成される高周波
ホローカソード放電用空間(23)を設け、該空間(2
3)を通して前記材料ガス導入部(4)から前記放電空
間(24)内に材料ガスを導入するようにしたことを特
徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63109195A JP2608456B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 薄膜形成装置 |
US07/347,876 US4979467A (en) | 1988-05-06 | 1989-05-05 | Thin film formation apparatus |
DE89401277T DE68910378T2 (de) | 1988-05-06 | 1989-05-05 | Anlage zur Erzeugung dünner Schichten. |
EP89401277A EP0342113B1 (en) | 1988-05-06 | 1989-05-05 | Thin film formation apparatus |
KR1019890006074A KR920008122B1 (ko) | 1988-05-06 | 1989-05-06 | 박막 형성 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63109195A JP2608456B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 薄膜形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01279761A true JPH01279761A (ja) | 1989-11-10 |
JP2608456B2 JP2608456B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=14504033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63109195A Expired - Fee Related JP2608456B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2608456B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7090705B2 (en) | 2002-10-16 | 2006-08-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Electronic device, production method thereof, and plasma process apparatus |
JP2013531373A (ja) * | 2010-06-11 | 2013-08-01 | 深▲せん▼市創益科技発展有限公司 | 膜太陽電池堆積のための放電電極板アレイ |
JP2016166102A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 国立大学法人山口大学 | アモルファスカーボンナノ粒子の製造方法及びアモルファスカーボンナノ粒子 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6213573A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-22 | Fujitsu Ltd | Cvd装置 |
JPS62238371A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-19 | Ulvac Corp | プラズマcvd装置 |
-
1988
- 1988-05-06 JP JP63109195A patent/JP2608456B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6213573A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-22 | Fujitsu Ltd | Cvd装置 |
JPS62238371A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-19 | Ulvac Corp | プラズマcvd装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7090705B2 (en) | 2002-10-16 | 2006-08-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Electronic device, production method thereof, and plasma process apparatus |
JP2013531373A (ja) * | 2010-06-11 | 2013-08-01 | 深▲せん▼市創益科技発展有限公司 | 膜太陽電池堆積のための放電電極板アレイ |
JP2016166102A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 国立大学法人山口大学 | アモルファスカーボンナノ粒子の製造方法及びアモルファスカーボンナノ粒子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2608456B2 (ja) | 1997-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3158236B2 (ja) | プロセス・モジュールにおいてプラズマを点火する装置並びに方法 | |
US5304407A (en) | Method for depositing a film | |
US4979467A (en) | Thin film formation apparatus | |
JPH01279761A (ja) | 薄膜形成装置 | |
US5089289A (en) | Method of forming thin films | |
JPH024976A (ja) | 薄膜形成方法 | |
JPH0420985B2 (ja) | ||
JPH0480116B2 (ja) | ||
JPS61236691A (ja) | ダイヤモンドの気相合成法 | |
JP3653035B2 (ja) | プラスチック容器内面への炭素膜形成装置および内面炭素膜被覆プラスチック容器の製造方法 | |
JP3310875B2 (ja) | プラズマcvd装置 | |
JP2798225B2 (ja) | 高周波プラズマcvd装置 | |
JPH02213481A (ja) | 薄膜形成装置 | |
JPH02159380A (ja) | 薄膜形成装置 | |
JPS61143585A (ja) | 薄膜形成方法 | |
JP2995339B2 (ja) | 薄膜の作成方法 | |
JPS6246515A (ja) | 薄膜形成方法及びその装置 | |
JPH02129376A (ja) | 薄膜形成装置 | |
JPH07105346B2 (ja) | ラジカルビ−ム光cvd装置 | |
JPH07300677A (ja) | 光cvdによる成膜方法及びその装置 | |
JPH02294482A (ja) | 薄膜形成装置 | |
JPH06124904A (ja) | プラズマ処理装置 | |
JPS62127472A (ja) | 薄膜形成装置 | |
JPH0676665B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
JPH02159379A (ja) | 薄膜形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |