JPH04116173A - Thin film producing apparatus - Google Patents

Thin film producing apparatus

Info

Publication number
JPH04116173A
JPH04116173A JP23376490A JP23376490A JPH04116173A JP H04116173 A JPH04116173 A JP H04116173A JP 23376490 A JP23376490 A JP 23376490A JP 23376490 A JP23376490 A JP 23376490A JP H04116173 A JPH04116173 A JP H04116173A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heater
thin film
plasma
substrate
vacuum container
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
Application number
JP23376490A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2934489B2 (en
Inventor
Katsu Kodama
克 児玉
Masayoshi Murata
正義 村田
Yoshiaki Takeuchi
良昭 竹内
Satoshi Uchida
聡 内田
Kazutoshi Hamamoto
浜本 員年
Tetsuya Suzuki
哲也 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP23376490A priority Critical patent/JP2934489B2/en
Publication of JPH04116173A publication Critical patent/JPH04116173A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2934489B2 publication Critical patent/JP2934489B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To stabilize the plasma in a vacuum chamber and to stably form a high-purity thin film on a substrate by constituting the heater mounted with the substrate in the vacuum chamber of the thin film producing apparatus in such a manner that the heater can be moved and the exposure of the feeders to the heater is averted within the vacuum chamber. CONSTITUTION:After the atm. gas in the vacuum vessel 1 is discharged from a discharge port, gaseous SiH4 is supplied as a reaction gas from a supply port. The power source of the heater 4 is then turned on and the temp. of the substrate 5 is regulated to 200 to 300 deg.C. A high-frequency power source 20 is turned on to impress a high-frequency voltage between electrodes 19 and to generate the plasma between the electrodes 19 and the heater 4. The gaseous SiH4 is then cracked to Si and H2 by the plasma and the formed Si deposits on the substrate 5. The thin film of the Si is thus formed. The plasma is stabilized by vertically moving the heater 4 by the rotation of a handle 22 if the plasma is unstable. The voltage is impressed to the feeders 7, 8 and an electric heating wire 15 during the operation of the heater 4 but these wires do not exist in the plasma generating position and, therefore, the cracking of the coating and the intrusion thereof into the thin film do not arise.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は太陽電池、半導体トランジスタ等に用いられる
薄膜の製造に用いられる薄膜製造装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film manufacturing apparatus used for manufacturing thin films used in solar cells, semiconductor transistors, and the like.

[従来の技術] 従来の薄膜製造装置について、第4、第5図を参照して
説明する。
[Prior Art] A conventional thin film manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

第4図は加熱ヒータを含む真空容器を加熱ヒータに対し
て平行に切った断面図で5ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vacuum container including the heater taken parallel to the heater.

第4図において、薄膜製造装置は真空容器101と加熱
ヒータ104から構成される装 真空容器101の下部には排気口102か設けられ、上
部には供給口103が設けられ、上面には電流導入端子
109が設けられている。排気口102は、真空容器1
01内のガスを排気する。供給口103は真空容器10
1内に薄膜の原料となる反応ガスを供給する。電流導入
端子109は給電線110を介して図示せぬヒータ加熱
電源に接続されている。
In FIG. 4, the thin film manufacturing apparatus includes a vacuum container 101 consisting of a vacuum container 101 and a heater 104. An exhaust port 102 is provided at the bottom of the vacuum container 101, a supply port 103 is provided at the top, and a current is introduced into the top surface. A terminal 109 is provided. The exhaust port 102 is connected to the vacuum container 1
Exhaust the gas in 01. The supply port 103 is connected to the vacuum container 10
A reactant gas, which is a raw material for a thin film, is supplied into the chamber. The current introduction terminal 109 is connected to a heater heating power source (not shown) via a power supply line 110.

給電線110は給電線107と108に接続されている
。給電線107 、108は、図示せぬヒータ電源から
の電力を加熱ヒータ104に伝送する。給電線107 
、108の表面は絶縁物で被覆されている。
Power supply line 110 is connected to power supply lines 107 and 108. Power supply lines 107 and 108 transmit power from a heater power source (not shown) to the heater 104. Power supply line 107
, 108 are coated with an insulator.

電流導入端子109と真空容器101はOリング111
によりシールされている。
The current introduction terminal 109 and the vacuum container 101 are connected to an O ring 111.
It is sealed by.

加熱ヒータ104は治具10Bにより真空容器101内
に固定されている。加熱ヒータ104の両側面には基板
105が配置されている。この基板105はガラス等か
ら構成される。この基板105上にはプラズマによって
分解された反応ガスが薄膜となって堆積する。
The heater 104 is fixed inside the vacuum container 101 by a jig 10B. Substrates 105 are arranged on both sides of the heater 104 . This substrate 105 is made of glass or the like. On this substrate 105, a reactive gas decomposed by the plasma is deposited as a thin film.

第5図は第4図の薄膜製造装置を加熱ヒータ104に対
し垂直に切った断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the thin film manufacturing apparatus shown in FIG. 4 taken perpendicularly to the heater 104.

真空容器101の側面中央部には、一対の電極112か
固定されている。これらの電極112は、絶縁物114
により真空容器101から絶縁されている。
A pair of electrodes 112 are fixed to the center of the side surface of the vacuum container 101. These electrodes 112 are made of an insulator 114
It is insulated from the vacuum container 101 by.

上記電極112はプラズマ発生用高周波電源113と接
続されている。また、プラズマ発生用高周波電源113
は、加熱ヒータ104を接地する。
The electrode 112 is connected to a high frequency power source 113 for plasma generation. In addition, a high frequency power source 113 for plasma generation
The heater 104 is grounded.

加熱ヒータ104の内部には、電熱線115か設けられ
ている。この電熱線115は給電線107 、 Log
に接続されている。
A heating wire 115 is provided inside the heater 104 . This heating wire 115 is the power supply line 107, Log
It is connected to the.

次に、従来の薄膜製造装置の動作を説明する。Next, the operation of the conventional thin film manufacturing apparatus will be explained.

まず、真空容器101を密閉し、図示されていない排気
装置を使用し、真空容器101内の大気ガスを排気口1
02から排気する。その後、真空容器101内部の圧力
が10−5〜10−Torrに達してから、供給口10
3より薄膜の原料となる反応ガス(例えばシラン(SI
 H4)ガス)を供給し、真空容器101内部の圧力が
数Torrとなるように排気装置を調整する。
First, the vacuum container 101 is sealed, and an exhaust device (not shown) is used to exhaust atmospheric gas from the vacuum container 101 to the exhaust port 1.
Exhaust from 02. Thereafter, after the pressure inside the vacuum container 101 reaches 10-5 to 10-Torr, the supply port 10
3. Reactive gas (for example, silane (SI
H4) gas) is supplied, and the exhaust device is adjusted so that the pressure inside the vacuum container 101 is several Torr.

次に図示されていないヒータ電源かオンされ、電熱線1
15が加熱される。電熱線115の加熱温度は、基板1
05の温度か200〜300℃になるように調整される
。次に、高周波電源113がオンされ、電極112と加
熱ヒータ104との間でプラズマが発生させられる。発
生したプラズマを安定させる為に高周波電源113の出
力が100〜300ワツトとなるように高周波電源11
3が調整される。
Next, the heater power supply (not shown) is turned on, and the heating wire 1
15 is heated. The heating temperature of the heating wire 115 is
The temperature is adjusted to 200-300°C. Next, the high frequency power supply 113 is turned on, and plasma is generated between the electrode 112 and the heater 104. In order to stabilize the generated plasma, the high frequency power source 11 is adjusted such that the output of the high frequency power source 113 is 100 to 300 watts.
3 is adjusted.

シランガスはプラズマによってシリコンと水素ガスに分
解され、シリコンが基板105上に堆積し、基板105
上に薄膜が形成される。
Silane gas is decomposed into silicon and hydrogen gas by plasma, and silicon is deposited on the substrate 105.
A thin film is formed on top.

[発明が解決しようとする課題〕 1m4図、第5図に示される構成の薄膜製造装置では、
給電線107 、101+の被覆物がプラズマによって
分解され、形成される薄膜中に不純物として混入し、薄
膜の品質を低下きせてしまう問題がある。
[Problem to be solved by the invention] In the thin film manufacturing apparatus having the configuration shown in the 1m4 diagram and FIG. 5,
There is a problem in that the coverings of the power supply lines 107 and 101+ are decomposed by the plasma and mixed into the formed thin film as impurities, deteriorating the quality of the thin film.

また、給電・線107 、10Bが絶縁液−覆されてい
なければ、給電線107 、108の周りでプラズマか
激しく発生し、給電線1−07 、10gがプラズマに
よって分解され、最終的には給電線107 、108が
切断されるという問題がある。
Furthermore, if the power supply lines 107 and 10B are not coated with an insulating liquid, plasma will be violently generated around the power supply lines 107 and 108, and the power supply lines 1-07 and 10g will be decomposed by the plasma, and eventually the power supply lines 1-07 and 10g will be decomposed by the plasma. There is a problem that the electric wires 107 and 108 are cut.

また、加熱ヒータ104と給電線107 、108の接
続部、及び給電線107 、108と電流導入端子10
9の接続部には、絶縁被覆をほどこす必要かある。
In addition, the connection portion between the heater 104 and the power supply lines 107 and 108, and the connection between the power supply lines 107 and 108 and the current introduction terminal 10
Is it necessary to apply an insulating coating to the connection part 9?

しかし、従来の薄膜製造装置にあっては、加熱ヒータ1
04か治具106により、真空容器101に固定されて
おり、加熱ヒータ104の位置調整のため、頻繁に加熱
ヒータ104を真空容器101から着脱する必要がある
。しかし、この着脱動作により上記接続部が絶縁不良と
なり、加熱ヒータ104の故障の原因となる問題があっ
た。
However, in conventional thin film manufacturing equipment, the heater 1
The heater 104 is fixed to the vacuum vessel 101 by a jig 106, and it is necessary to frequently attach and detach the heater 104 from the vacuum vessel 101 in order to adjust the position of the heater 104. However, this attachment/detachment operation causes a problem of poor insulation at the connection portion, which may cause the heater 104 to malfunction.

また、従来の薄膜製造装置においては、電極112と加
熱ヒータ1′04間で発生されるプラズマが不安定にな
る場合かあつlこ。
Furthermore, in the conventional thin film manufacturing apparatus, there are cases where the plasma generated between the electrode 112 and the heater 1'04 becomes unstable.

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、この発明の
目的は、真空容器101′内に発生するプラズマが安定
するように調整することのできる薄膜製造装置を提供す
る事である。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a thin film manufacturing apparatus that can be adjusted so that the plasma generated in the vacuum container 101' is stabilized.

また、本発の他の目的は、純度の高い薄膜を形成するこ
とのできる薄膜製造装置を提供する事である。
Another object of the present invention is to provide a thin film manufacturing apparatus that can form a thin film with high purity.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明の第1の観点にかか
る薄膜製造装置は、薄膜の原料となるガスか供給される
真空容器と、上記真空容器内に設けられ、薄膜か形成さ
れる基板を加熱する加熱ヒータと、上記真空容器内にプ
ラズマを発生させ、上記原料となるガスを分解し、前記
基板上に前記薄膜を形成するプラズマ発生手段と、上記
プラズマ発生手段により発生されるプラズマの状態を安
定にするため、上記加熱ヒータの上記プラズマ発生手段
に対する相対位置を移動する移動手段とを具備する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a thin film manufacturing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a vacuum vessel to which a gas serving as a raw material for a thin film is supplied, and a a heater for heating the substrate on which the thin film is to be formed; a plasma generating means for generating plasma in the vacuum container to decompose the raw material gas and forming the thin film on the substrate; In order to stabilize the state of the plasma generated by the plasma generating means, a moving means for moving the relative position of the heater with respect to the plasma generating means is provided.

また、この発明の他の目的を達成するために、本発明の
第2の観点にかかる薄膜製造装置は、薄膜の原料となる
ガスか供給される真空容器と、上記真空容器内に設けら
れ、薄膜か形成される基板を加熱する加熱ヒータと、上
記真空容器内にプラズマを発生させ、上記原料となるガ
スを分解し、前記基板上に前記薄膜を形成するプラズマ
発生手段と、前記真空容器を気密的に貫通し、前記加熱
ヒータに気密に接続された管と、前記管の中を通り、前
記ヒータに電力を供給する給電線とを具備することを特
徴とする。
In addition, in order to achieve another object of the present invention, a thin film manufacturing apparatus according to a second aspect of the present invention includes a vacuum vessel to which a gas serving as a raw material for the thin film is supplied, and a vacuum vessel provided within the vacuum vessel, a heater for heating a substrate on which a thin film is to be formed; a plasma generating means for generating plasma in the vacuum container to decompose the raw material gas and forming the thin film on the substrate; It is characterized by comprising a tube that passes through the tube in an airtight manner and is connected to the heater in an airtight manner, and a power supply line that passes through the tube and supplies power to the heater.

[作用コ この発明の第1の観点にかる薄膜製造装置は移動手段を
備えるので、薄膜形成中に、プラズマの発生か不安定な
場合には、プラズマか安定するように、加熱ヒータを移
動できる。従って、プラズマを常時安定に発生させ、安
定に薄膜を形成できる。
[Function] The thin film manufacturing apparatus according to the first aspect of the present invention is equipped with a moving means, so if plasma generation is unstable during thin film formation, the heater can be moved to stabilize the plasma. . Therefore, plasma can be generated stably at all times and a thin film can be stably formed.

この発明の第2の観点にかかる薄膜製造装置では、加熱
ヒータに電力を供給する給電線は管内を通り、真空容器
内に位置しない。従って、プラズマにより給電線の被覆
物か分解して薄膜に混入したりする問題か防止でき、純
度の高い薄膜か形成できる。また、給電線の絶縁か容易
になる。
In the thin film manufacturing apparatus according to the second aspect of the invention, the power supply line that supplies power to the heater passes through the tube and is not located inside the vacuum vessel. Therefore, it is possible to prevent the problem of the coating of the power supply line being decomposed by the plasma and being mixed into the thin film, and it is possible to form a highly pure thin film. It also makes it easier to insulate the power supply line.

[実施例コ 以下、第1図、第2図を参照して本発明の一実施例に係
る薄膜製造装置を説明する。
[Embodiment] A thin film manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図は加熱ヒータを含む真空容器を加熱ヒータに対し
て平行に切った断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a vacuum container including a heater taken parallel to the heater.

第1図において、本実施例の薄膜製造装置は、真空容器
1と加熱ヒータ4から構成される。
In FIG. 1, the thin film manufacturing apparatus of this embodiment is comprised of a vacuum container 1 and a heater 4.

真空容器1には、排気口2、供給口3、か設けられてい
る。
The vacuum container 1 is provided with an exhaust port 2 and a supply port 3.

排気口2は真空容器1の側面下部に設けられており、真
空容器1内のガスを排−気する。供給口3は真空容器1
の側面上部に設けられており、真空容器I内に薄膜製造
の原料となる反応ガスを供給する。
The exhaust port 2 is provided at the lower side of the vacuum container 1 and exhausts the gas inside the vacuum container 1. Supply port 3 is vacuum container 1
It is provided on the upper side of the vacuum vessel I, and supplies a reaction gas, which is a raw material for thin film production, into the vacuum vessel I.

真空容器1の上面突起部には、シールフランジ16.0
リング11.12.17、ブツシュリング13、Oリン
グ押え金具14、キャップ2Lねじ18、ハンドル22
、リング23が設けられている。
A seal flange 16.0 is provided on the top protrusion of the vacuum container 1.
Ring 11.12.17, Button ring 13, O-ring holding fitting 14, Cap 2L screw 18, Handle 22
, a ring 23 are provided.

シールフランジIBは真空容器1の上面突起部にねじ1
8によって固定されている。Oリング17は、シールフ
ランジ16と真空容器1の上面突起部との間に設けられ
ており、シールフランジ16とjK 空容器1とのシー
ルを保っている。
The seal flange IB has screws 1 attached to the top protrusion of the vacuum container 1.
It is fixed by 8. The O-ring 17 is provided between the seal flange 16 and the upper protrusion of the vacuum container 1, and maintains a seal between the seal flange 16 and the empty container 1.

また、シールフランジ16の上部外側にはねじかきられ
ており、キャップ21の下部内側に形成されたねじと噛
み合っている。これにより、キャップ21は回転可能に
シールフランジ16に保持されている。
Further, the upper outer side of the seal flange 16 is threaded and engages with the thread formed on the lower inner side of the cap 21. Thereby, the cap 21 is rotatably held on the seal flange 16.

キャップ21の下には、楔形の0リング押え金具14か
設けられている。Oリング押え金具14はキャップ21
とシールフランジ16と後述する鋼管10に挾まれた状
態で設けられている。さらに、シールフランジ16と鋼
管10の間には、Oリング11、ブツシュリング13、
Oリング12かこの順番で配置されている。
A wedge-shaped O-ring retainer 14 is provided below the cap 21. O-ring retainer 14 is cap 21
and a seal flange 16 and a steel pipe 10 which will be described later. Furthermore, between the seal flange 16 and the steel pipe 10, an O-ring 11, a bushing ring 13,
The O-rings 12 are arranged in this order.

Oリング11.12はOリング押さえ金具14の先端に
押されて偏平することにより、シールフランジ16と鋼
管10の間をシールする。
The O-rings 11 and 12 are pressed by the tip of the O-ring retainer 14 and become flat, thereby sealing between the seal flange 16 and the steel pipe 10.

鋼管10がシールフランジ16、真空容器1の上面を貫
通して、真空容器1内に挿入されている。この鋼管10
の下端にはフレキシブル管9か気密に接続され、フレキ
シブル管9の下端は気密に加熱ヒータ4の上面に固定さ
れている。
A steel pipe 10 is inserted into the vacuum vessel 1 by passing through the seal flange 16 and the upper surface of the vacuum vessel 1. This steel pipe 10
A flexible tube 9 is airtightly connected to the lower end, and the lower end of the flexible tube 9 is airtightly fixed to the upper surface of the heater 4.

上記鋼管10の外周面には、0リング11より大気側の
部分にねじがきられている。ノ1ンドル22は、リング
23を介して、シールフランジ16に回転可能に取り付
けられている。このハンドル22は鋼管10の外周面に
形成されたねじと噛合っているねじ部を備える。これに
より、ハンドル22を回転させると、鋼管10か上下移
動し、鋼管10に接続されている加熱ヒータ4も上下移
動する。
The outer peripheral surface of the steel pipe 10 is threaded at a portion closer to the atmosphere than the O-ring 11. The nozzle 22 is rotatably attached to the seal flange 16 via a ring 23. The handle 22 includes a threaded portion that engages with a thread formed on the outer peripheral surface of the steel pipe 10. As a result, when the handle 22 is rotated, the steel pipe 10 moves up and down, and the heater 4 connected to the steel pipe 10 also moves up and down.

前述のように、フレキシブル管9の一端は鋼管10に、
他端と上記加熱ヒータ4に気密に溶接され、フレキシブ
ル管9と鋼管10の接続部、フレキシブル管9と加熱ヒ
ータ4の接続部はシールされている。上記フレキシブル
管9は肉厚ユ〜2mmのジャバラになった管であり、伸
縮可能で(5mm程度の伸縮)および曲折可能である。
As mentioned above, one end of the flexible pipe 9 is connected to the steel pipe 10,
The other end is hermetically welded to the heater 4, and the connecting portion between the flexible tube 9 and the steel tube 10 and the connecting portion between the flexible tube 9 and the heater 4 are sealed. The flexible tube 9 is a bellows tube with a wall thickness of 2 mm to 2 mm, and is expandable and contractible (expansion and contraction of about 5 mm) and bendable.

加熱ヒータ4は真空容器1内に配置されており、加熱ヒ
ータ4の両側面には基板5、内部には後述する電熱線1
5か設けられている。
The heater 4 is placed inside the vacuum container 1, and has a substrate 5 on both sides of the heater 4, and a heating wire 1 (described later) inside the heater 4.
5 are provided.

上記基板5は例えば、ガラス等の絶縁物から構成される
。基板5上にはプラズマにより形成されたシリコンか堆
積する。
The substrate 5 is made of an insulating material such as glass. Silicon formed by plasma is deposited on the substrate 5 .

この実施例では、鋼管10の上端は開放されており、鋼
管lOおよび加熱ヒータ4内は空気が満ちている。鋼管
lOとフレキシブル管9内を、給電線7.8が通ってい
る。この給電線7,8は加熱ヒータ4に電力を供給する
。また、この給電線7.8の表面は絶縁物で被覆されて
いる。
In this embodiment, the upper end of the steel pipe 10 is open, and the inside of the steel pipe IO and the heater 4 are filled with air. A power supply line 7.8 runs through the steel pipe IO and the flexible pipe 9. The power supply lines 7 and 8 supply power to the heater 4 . Further, the surface of this power supply line 7.8 is coated with an insulator.

第2図は第1図の薄膜製造装置を加熱ヒータ4に対し垂
直に切った断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the thin film manufacturing apparatus shown in FIG. 1 taken perpendicularly to the heater 4. As shown in FIG.

第2図において、真空容器lの両側面に絶縁物によって
一対のプラズマ発生、用電極19が固定されている。絶
縁物は真空容器1と電極19間をシールする。上記電極
】9はプラズマ発生用高周波電源20に接続されている
。上記プラズマ発生用高周波電源20は鋼管10、加熱
ヒータ4を接地する。
In FIG. 2, a pair of electrodes 19 for plasma generation are fixed on both sides of a vacuum vessel l with an insulator. The insulator seals between the vacuum container 1 and the electrode 19. The electrode [9] is connected to a high frequency power source 20 for plasma generation. The high frequency power source 20 for plasma generation grounds the steel pipe 10 and the heater 4.

電熱線15は加熱ヒータ4内部に設けられており、給電
線7.8に接続されている。この電熱線15は一本の抵
抗線等から成る。
The heating wire 15 is provided inside the heater 4 and is connected to the power supply line 7.8. This heating wire 15 consists of a single resistance wire or the like.

尚、真空容器1内の様子が第2図に図示したように見え
る位置に図示せぬ観察窓が真空容器1に設けられている
。この図示せぬ観察窓は石英ガラス等より形成される。
Incidentally, an observation window (not shown) is provided in the vacuum container 1 at a position where the inside of the vacuum container 1 can be seen as shown in FIG. This observation window (not shown) is made of quartz glass or the like.

次に上記実施例に係る薄膜製造装置の動作を説明する。Next, the operation of the thin film manufacturing apparatus according to the above embodiment will be explained.

真空容器1内の大気ガスを図示していない排気装置によ
り、排気口2から排気する。その際、鋼管10と真空容
器lとの間のシールはOリング11.12によって保持
される。つまり、キャップ21をOリング押さえ金具1
4が下に移動する方向に回転させると、0リング押さえ
金具14とシールフランジ16とブツシュリング13に
はさまれて、0リング1112は偏平して鋼管10とシ
ールフランジ16の内面に密着し、鋼管lOとシールフ
ランジ16の間はシールされる。
Atmospheric gas in the vacuum container 1 is exhausted from the exhaust port 2 by an exhaust device (not shown). The seal between the steel tube 10 and the vacuum vessel l is then maintained by O-rings 11, 12. In other words, the cap 21 is
4 is rotated in the downward direction, the O-ring 1112 is sandwiched between the O-ring retainer 14, the seal flange 16, and the bushing ring 13, and becomes flattened and tightly contacts the inner surfaces of the steel pipe 10 and the seal flange 16. , the space between the steel pipe lO and the seal flange 16 is sealed.

その後、真空容器l内部の圧力が、例えば、10−5〜
10−6Torrに達してから、反応ガスを供給口3よ
り供給する。本実施例では反応ガスとして、5IH4(
シラン)ガスを使用する。真空容器l内の圧力が数To
rrとなるように図示せぬ排気装置が調整される。次に
図示されていない加熱ヒータ4のヒータ電源かオンされ
、電熱線15の温度が基板5の温度が200〜300℃
になるように調整される。次に、高周波電源2Dかオン
され、電極19間に高周波電圧か印加され、電極19と
加熱ヒータ4間にプラズマが発生させられる。シランガ
スは上記のプラズマによってシリコンと水素に分解し、
生成されたシリコンは基板5上に堆積し、基板5上にシ
リコンの薄膜が形成される。
After that, the pressure inside the vacuum container l is increased, for example, from 10-5 to
After reaching 10-6 Torr, the reaction gas is supplied from the supply port 3. In this example, 5IH4 (
silane) gas. The pressure inside the vacuum container l is several To
An exhaust system (not shown) is adjusted so that rr. Next, the power source of the heater 4 (not shown) is turned on, and the temperature of the heating wire 15 and the temperature of the substrate 5 are 200 to 300°C.
It is adjusted so that Next, the high frequency power supply 2D is turned on, a high frequency voltage is applied between the electrodes 19, and plasma is generated between the electrodes 19 and the heater 4. Silane gas is decomposed into silicon and hydrogen by the above plasma,
The generated silicon is deposited on the substrate 5, and a thin film of silicon is formed on the substrate 5.

薄膜の製造過程において、プラズマが不安定となると、
薄膜を安定に形成できない。そこで、例えば、定期的に
プラズマの状態をチエツクし、プラズマが不安定な場合
には、ハンドル22を回転させることにより、鋼管lO
を上下移動させ、加熱ヒータ4を上下移動させ、プラズ
マを安定させる。
If the plasma becomes unstable during the thin film manufacturing process,
Thin films cannot be formed stably. Therefore, for example, by periodically checking the state of the plasma, and when the plasma is unstable, by rotating the handle 22, the steel pipe lO
is moved up and down, and the heater 4 is moved up and down to stabilize the plasma.

鋼管10の移動により、鋼管IOとOリング11.12
は摺動することになるので、この摺動で空気が漏れない
ようにOリング11.12のつぶれ具合を予め調整して
おく。
Due to the movement of the steel pipe 10, the steel pipe IO and O-ring 11.12
Since the O-rings 11 and 12 will be sliding, the degree of collapse of the O-rings 11 and 12 should be adjusted in advance to prevent air from leaking due to this sliding.

尚、プラズマ発生時にプラズマか不安定か否かは、真空
容器lに設けられた観察窓から肉眼で観察スること、プ
ラズマの発光スペクトルの分光分解を行い、その発光強
度を比較すること等により、判断できる。
In addition, whether the plasma is unstable or not when it is generated can be determined by observing it with the naked eye through an observation window provided in the vacuum container L, by performing spectroscopic decomposition of the plasma emission spectrum, and by comparing the emission intensity. , can be judged.

プラズマの安定、不安定に最も影響するプラズマの密度
は電極19と加熱ヒータ4の対向部分の面積で決定され
る。例えば、第2図の状態から、加熱ヒータ4を下方に
移動させた場合、電極19と加熱ヒータ4の対向面積は
少なくなり、そのためプラズマ密度は加熱ヒータ4を移
動しなかった場合より高くなりプラズマ状態か変化する
。このように、上記のように加熱ヒータ4を上下移動さ
せることでプラズマの状態を変え、上記の観察方法によ
って安定なプラズマ状態を見い出すことかできる。した
がって、プラズマが安定に発生した状態で、薄膜を形成
し続けることかできる。
The density of the plasma, which most affects the stability and instability of the plasma, is determined by the area of the opposing portion of the electrode 19 and the heater 4. For example, if the heater 4 is moved downward from the state shown in FIG. 2, the opposing area between the electrode 19 and the heater 4 will decrease, and therefore the plasma density will be higher than when the heater 4 is not moved. state or change. In this way, by moving the heater 4 up and down as described above, the plasma state can be changed, and a stable plasma state can be found by the above-described observation method. Therefore, it is possible to continue forming a thin film while plasma is stably generated.

また、鋼管10が、何らかの原因で傾いた場合、フレキ
ンプル管9が加熱ヒータ4の重量によって伸縮・曲折し
、加熱ヒータ4は電極」9に対して平行を保つ。
Furthermore, if the steel pipe 10 is tilted for some reason, the flexible tube 9 expands, contracts, and bends due to the weight of the heater 4, and the heater 4 remains parallel to the electrode 9.

加熱ヒータ4の動作中、給電線7,8および電熱線15
には電圧が印加されか、鋼管]0の中と加熱ヒータ4の
内は、絶縁物である空気か満ちているので、給電線7,
8の絶縁か良好に行われる。しかも、プラズマ発生位置
には給電線か存在しないので、被覆物か分解して薄膜に
混入することもない。
While the heater 4 is in operation, the power supply lines 7 and 8 and the heating wire 15
When a voltage is applied to the steel pipe 7 and the heater 4, since the inside of the steel pipe and the heater 4 are filled with air, which is an insulator, the power supply line 7,
8 insulation is well done. Furthermore, since there is no power supply line at the plasma generation location, there is no possibility that the coating will be decomposed and mixed into the thin film.

以上の手法により、安定に薄膜か形成され、薄膜か所定
の厚さ或いは薄膜の形成時間か一定時間に達すると、薄
膜製造処理か終了する。
By the above method, a thin film is stably formed, and when the thin film reaches a predetermined thickness or a certain period of time for forming the thin film, the thin film manufacturing process ends.

本実施例の薄膜製造装置は以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the thin film manufacturing apparatus of this embodiment is configured as described above, it produces the effects described below.

給電線7.8か管IO内を通るので給電線7.8を被覆
している被覆物が不純物として、薄膜中に混入しなくな
り、非常に高品質の薄膜か形成できる。また、給電線7
.8か鋼管10内を通るので、この給電線7.8の被覆
材料として、安価なゴム材料等を使用できる。また、真
空部分に給電線等が位置しないので、薄膜製造装置の故
障の低減化を図ることができる。さらに、薄膜形成時に
加熱ヒータを移動することによって、プラズマの状態を
調整でき、薄膜を安定に製造できる。
Since the feeder line 7.8 passes through the tube IO, the coating covering the feeder line 7.8 is not mixed into the thin film as an impurity, and a very high quality thin film can be formed. In addition, the power supply line 7
.. Since the feeder line 7.8 passes through the steel pipe 10, an inexpensive rubber material or the like can be used as the covering material for the feeder line 7.8. Further, since no power supply line or the like is located in the vacuum portion, it is possible to reduce failures of the thin film manufacturing apparatus. Furthermore, by moving the heater during thin film formation, the state of the plasma can be adjusted and the thin film can be stably manufactured.

第3図に、従来技術によって、実際に製造したシリコン
薄膜と本発明の一実施例で実際に製造したシリコン薄膜
中の不純物成分(酸素、炭素)の濃度を比較した結果を
示す。上記実施例で形成された薄膜は従来技術により、
形成された薄膜に比べ酸素、炭素の成分濃度が低下して
おり、本実施例によれば、高純度の薄膜が形成できるこ
とか実験によって確認された。
FIG. 3 shows the results of comparing the concentrations of impurity components (oxygen, carbon) in a silicon thin film actually manufactured using the conventional technique and a silicon thin film actually manufactured according to an embodiment of the present invention. The thin film formed in the above example was formed using conventional technology.
The concentrations of oxygen and carbon components were lower than in the formed thin film, and it was confirmed through experiments that a highly pure thin film could be formed according to this example.

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments.

例えば、上記実施例では、基板上にシリコン層を形成す
る場合を示したが、本発明はシリコン層以外の窒化けい
素薄膜、酸化けい素薄膜、炭化けい素薄膜等のけい素合
金薄膜等の製造にも応用できる。上記実施例で、鋼管1
0は大気中に開放されているか、鋼管10の上端はシー
ルされていてもよい。また、例えば、加熱ヒータ4と鋼
管10には、絶縁性のオイルや絶縁性のガスを封入して
もよい。
For example, in the above embodiment, a case where a silicon layer is formed on a substrate is shown, but the present invention can also be applied to a silicon alloy thin film such as a silicon nitride thin film, a silicon oxide thin film, a silicon carbide thin film, etc. other than a silicon layer. It can also be applied to manufacturing. In the above example, steel pipe 1
0 may be open to the atmosphere, or the upper end of the steel pipe 10 may be sealed. Further, for example, the heater 4 and the steel pipe 10 may be filled with insulating oil or insulating gas.

また、管10の材質は鋼以外の他の材料、例えば、ステ
ンレススチールを使用できる。また、真空容器1をシー
ル可能で、プラズマにより腐蝕されにくいならば、金属
以外の材料等を使用できる。
Further, the material of the tube 10 may be other than steel, such as stainless steel. Further, materials other than metal can be used as long as the vacuum container 1 can be sealed and is not easily corroded by plasma.

また、加熱ヒータ4内に設けられる電熱線15は、−本
の抵抗線に限定されず、コイル状の抵抗線を用いること
も可能である。
Moreover, the heating wire 15 provided in the heating heater 4 is not limited to - resistance wires, but it is also possible to use a coiled resistance wire.

管10の断面は円形でなくてもよく、例えば、多角形等
でも良い。
The cross section of the tube 10 does not have to be circular, and may be polygonal, for example.

また、プラズマを安定するために、上記実施例では、加
熱ヒータ4を移動したか、電極19を移動するように、
構成してもよい。ポイントは、真空状態を維持したまま
、加熱ヒータ4と電極19の対向面積を変更できるよう
に構成することである。
In order to stabilize the plasma, in the above embodiment, the heater 4 was moved or the electrode 19 was moved.
may be configured. The key is to configure the device so that the facing area of the heater 4 and the electrode 19 can be changed while maintaining the vacuum state.

また、上記実施例では、ハンドル22を回転することに
より、手動により加熱ヒータ4を移動する構成を示した
が、加熱ヒータ4の移動をモータ等を用いて自動的に移
動するようにしても良い。
Further, in the above embodiment, a configuration is shown in which the heater 4 is manually moved by rotating the handle 22, but the heater 4 may be moved automatically using a motor or the like. .

また、加熱ヒータ4を移動するための構成は、第1.2
図の構成に限定されない。例えば、加熱ヒータ4の下側
にステージを設け、このステージの高さを調整すること
により、加熱ヒータ4を移動してもよい。
Further, the configuration for moving the heater 4 is as follows.
It is not limited to the configuration shown in the figure. For example, the heater 4 may be moved by providing a stage below the heater 4 and adjusting the height of this stage.

また、加熱ヒータ4と鋼管工0を接地電圧以外の電圧に
設定しても良い。
Further, the heater 4 and the steel pipework 0 may be set to a voltage other than the ground voltage.

[発明の効果] この発明の薄膜製造装置は、プラズマが安定するように
、加熱ヒータを移動できる。従って、プラズマを常時安
定に発生させ、安定に薄膜を形成できる。また、給電線
か管内を通るので、プラズマにより給電線の被覆物か分
解して薄膜に混入したりする問題が防止でき、純度の高
い薄膜が形成できる。また、給電線の絶縁が容易になる
[Effects of the Invention] The thin film manufacturing apparatus of the present invention can move the heater so that plasma is stabilized. Therefore, plasma can be generated stably at all times and a thin film can be stably formed. Furthermore, since the feeder line passes through the tube, it is possible to prevent the problem of the coating of the feeder line being decomposed by plasma and being mixed into the thin film, and a highly pure thin film can be formed. Additionally, the power supply line can be easily insulated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は本発明の一実施例に係る薄膜製造装
置の構成を示す断面図、第3図は従来技術と本発明の一
実施例に係わる薄膜製造装置で製造した薄膜中の不純物
成分(酸素、炭素)の深さ方向の濃度を示す図、第4図
及び第5図は従来の薄膜製造装置の構成を示す断面図で
ある。 1.101・・・真空容器、2.102 ・・排気口、
3,103 、=供給口、4,104・・・加熱ヒータ
、5,105・・・基板、7.8,107,108,1
10・・・給電線、9・・・フレキシブル管、IO・・
・鋼管、II、 !2.17. III・・・Oリング
、I3・・・ブツシュリング、14・・・0リング押え
金具、15,115・・・電熱線、16・・・シールフ
ランジ、18・・・ねじ、19.112・・・電極、2
0,113・・・プラズマ発生用高周波電源、21・・
・キャップ、22・・・ハンドル、23・・・リング。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 深さ方向
1 and 2 are cross-sectional views showing the configuration of a thin film manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. A diagram showing the concentration of impurity components (oxygen, carbon) in the depth direction, and FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views showing the configuration of a conventional thin film manufacturing apparatus. 1.101...Vacuum container, 2.102...Exhaust port,
3,103,=supply port, 4,104...heater, 5,105...substrate, 7.8,107,108,1
10... Power supply line, 9... Flexible tube, IO...
・Steel pipe, II, ! 2.17. III...O-ring, I3...button ring, 14...0-ring retainer, 15,115...heating wire, 16...seal flange, 18...screw, 19.112.・Electrode, 2
0,113...High frequency power supply for plasma generation, 21...
・Cap, 22...handle, 23...ring. Applicant Representative Patent Attorney Takehiko Suzue

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 薄膜の原料となるガスが供給される真空容器と
、 上記真空容器内に設けられ、薄膜が形成される基板を加
熱する加熱ヒータと、 上記真空容器内にプラズマを発生させ、上記原料となる
ガスを分解し、前記基板上に前記薄膜を形成するプラズ
マ発生手段と、 上記プラズマ発生手段により発生されるプラズマの状態
を安定にするため、上記加熱ヒータの前にプラズマ発生
手段に対する相対位置を移動する移動手段と、 を具備したことを特徴とする薄膜製造装置。
(1) A vacuum vessel to which a gas serving as the raw material for the thin film is supplied; a heater provided in the vacuum vessel to heat the substrate on which the thin film is formed; and a heater that generates plasma in the vacuum vessel to supply the raw material a plasma generating means for decomposing the gas to form the thin film on the substrate; and a relative position relative to the plasma generating means before the heater in order to stabilize the state of the plasma generated by the plasma generating means. A thin film manufacturing apparatus characterized by comprising: a means for moving; and a means for moving.
(2) 薄膜の原料となるガスが供給される真空容器と
、 上記真空容器内に設けられ、薄膜が形成される基板を加
熱する加熱ヒータと、 上記真空容器内にプラズマを発生させ、上記原料となる
ガスを分解し、前記基板上に前記薄膜を形成するプラズ
マ発生手段と、 前記真空容器を気密的に貫通し、前記加熱ヒータに気密
に接続された管と、 前記管の中を通り、前記ヒータに電力を供給する給電線
と、 を具備したことを特徴とする薄膜製造装置。
(2) a vacuum container to which gas that is a raw material for the thin film is supplied; a heater that is provided in the vacuum container and heats the substrate on which the thin film is to be formed; and a heater that generates plasma in the vacuum container and supplies the raw material a plasma generating means for decomposing the gas to form the thin film on the substrate; a tube hermetically passing through the vacuum container and hermetically connected to the heater; passing through the tube; A thin film manufacturing apparatus comprising: a power supply line that supplies power to the heater.
JP23376490A 1990-09-04 1990-09-04 Thin film manufacturing equipment Expired - Lifetime JP2934489B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23376490A JP2934489B2 (en) 1990-09-04 1990-09-04 Thin film manufacturing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23376490A JP2934489B2 (en) 1990-09-04 1990-09-04 Thin film manufacturing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04116173A true JPH04116173A (en) 1992-04-16
JP2934489B2 JP2934489B2 (en) 1999-08-16

Family

ID=16960208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23376490A Expired - Lifetime JP2934489B2 (en) 1990-09-04 1990-09-04 Thin film manufacturing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2934489B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6858085B1 (en) * 2002-08-06 2005-02-22 Tegal Corporation Two-compartment chamber for sequential processing
DE102005056536A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Aixtron Ag Chemical vapor deposition reactor for production of semiconductor devices has encapsulated electrical resistance heater

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6858085B1 (en) * 2002-08-06 2005-02-22 Tegal Corporation Two-compartment chamber for sequential processing
DE102005056536A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Aixtron Ag Chemical vapor deposition reactor for production of semiconductor devices has encapsulated electrical resistance heater

Also Published As

Publication number Publication date
JP2934489B2 (en) 1999-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8039404B2 (en) Production method for semiconductor device
EP0095887B1 (en) Apparatus for plasma chemical vapour deposition
KR100235362B1 (en) Method and apparatus for forming amorphous carbon tnin film
US20030143410A1 (en) Method for reduction of contaminants in amorphous-silicon film
WO1996028586A1 (en) Plasma enhanced chemical vapor deposition of titanium nitride using ammonia
US6942892B1 (en) Hot element CVD apparatus and a method for removing a deposited film
KR0167829B1 (en) Apparatus for forming thin film
US4526644A (en) Treatment device utilizing plasma
US4633812A (en) Vacuum plasma treatment apparatus
US20120145184A1 (en) Self-cleaning catalytic chemical vapor deposition apparatus and cleaning method thereof
JPH06168937A (en) Manufacture of silicon oxide film
JPH04116173A (en) Thin film producing apparatus
JPS592374B2 (en) Plasma vapor phase growth equipment
JP2723472B2 (en) Apparatus and method for depositing borophosphosilicate glass on a substrate
JP3372384B2 (en) Plasma CVD equipment
JPS643338B2 (en)
JP3426788B2 (en) Plasma CVD equipment
JP3310875B2 (en) Plasma CVD equipment
JPH058271B2 (en)
JPH07335643A (en) Film forming method
JPS6350479A (en) Device for forming functional deposited film by microwave plasma cvd method
WO2024049620A1 (en) Showerhead assembly with heated showerhead
Akhter et al. The study of the effects of substrate temperature on the PECVD SiO/sub 2/layer using IPL 200E/D system
Fahlman et al. Chemical Vapor Deposition of Conformal Alumina Thin Films
JPH08330235A (en) Plasma cvd apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110528

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110528

Year of fee payment: 12