JPH04128382A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPH04128382A JPH04128382A JP24981090A JP24981090A JPH04128382A JP H04128382 A JPH04128382 A JP H04128382A JP 24981090 A JP24981090 A JP 24981090A JP 24981090 A JP24981090 A JP 24981090A JP H04128382 A JPH04128382 A JP H04128382A
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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】
〔産業上の利用分野］
本発明は良質な薄膜を形成する装置に関する・のである
。
。
従来、マイクロ波と磁界によって発生させた＝ラズマに
よって膜を蒸着するＥＣＲ（電子サイクロロン共鳴）プ
ラズマＣＶＤ法がすでに良く知られてしる。
よって膜を蒸着するＥＣＲ（電子サイクロロン共鳴）プ
ラズマＣＶＤ法がすでに良く知られてしる。
また、従来、平行平板型の電極にＤＣやＲＦ１１ｉ圧イ
印加することによって発生させたプラズマにょてて膜を
蒸着するＤＣあるいはＲＦプラズマＣＶＤ法が１でに良
く知られている。
印加することによって発生させたプラズマにょてて膜を
蒸着するＤＣあるいはＲＦプラズマＣＶＤ法が１でに良
く知られている。
また、アーク放電によって発生させたプラグＸによって
膜を蒸着するアーク放電ＣＶＤ法がすでに良く知られて
いる。
膜を蒸着するアーク放電ＣＶＤ法がすでに良く知られて
いる。
［発明が解決しようとする課題］
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置によって膜を合成する場合、
プラズマ発生室で発生されたプラズマと基板のある真空
槽に導入されたガスを反応させて膜を合成する。その場
合、マイクロ波で発生されたプラズマはエネルギーは割
合低く揃っているが、イオン化率は割合高くなく、反応
物の生成率があまり高くないし、膜合成速度の増加など
がなかなか難しくなっている。
プラズマ発生室で発生されたプラズマと基板のある真空
槽に導入されたガスを反応させて膜を合成する。その場
合、マイクロ波で発生されたプラズマはエネルギーは割
合低く揃っているが、イオン化率は割合高くなく、反応
物の生成率があまり高くないし、膜合成速度の増加など
がなかなか難しくなっている。
ＤＣあるいはＲＦプラズマＣＶＤ装置によって膜を合成
する場合、基板をのせたホルダと電極との間にＤＣある
いはＲＦ電圧を印加させて発生させたプラズマによって
膜を合成する。その場合、発生されたプラズマ中のイオ
ン化率は割合低く、反応物の生成率があまり高くないし
、膜の合成速度の増加や組成制御などがなかなか難しく
なっている。
する場合、基板をのせたホルダと電極との間にＤＣある
いはＲＦ電圧を印加させて発生させたプラズマによって
膜を合成する。その場合、発生されたプラズマ中のイオ
ン化率は割合低く、反応物の生成率があまり高くないし
、膜の合成速度の増加や組成制御などがなかなか難しく
なっている。
アーク放電ＣＶＤ装置によって膜を合成する場合、アー
ク電極に電界を印加させて発生させたアークプラズマを
基板に照射することによって膜を合成する。その場合、
発生されたプラズマ中のイオン化率はそれほど高くなく
、反応物の生成率があまり高くないし、膜の合成速度の
増加や組成制御などがなかなか難しくなって・いる。
ク電極に電界を印加させて発生させたアークプラズマを
基板に照射することによって膜を合成する。その場合、
発生されたプラズマ中のイオン化率はそれほど高くなく
、反応物の生成率があまり高くないし、膜の合成速度の
増加や組成制御などがなかなか難しくなって・いる。
本発明の目的はＥＣＲプラズマＣＶＤ装置、ＤＣあるい
はＲＦプラズマＣＶＤ装置、アークプラズマＣＶＤ装置
において、横方向からＸ線を基板直上に照射することに
よってガスや反応物の活性化を促進させ、高速で成膜で
き、かつ良質な薄膜を形成できる装置を提供することに
ある。
はＲＦプラズマＣＶＤ装置、アークプラズマＣＶＤ装置
において、横方向からＸ線を基板直上に照射することに
よってガスや反応物の活性化を促進させ、高速で成膜で
き、かつ良質な薄膜を形成できる装置を提供することに
ある。
前記目的を達成するため、本発明に係る薄膜形成装置に
おいては、真空槽と、基板ホルダと、プラズマ発生室と
、Ｘ線源とを有する薄膜形成装置であって、 真空槽は、基板を収納する槽であり、成膜用ガスを導入
するガス導入管を有し、内部が脱気されるものであり、 基板ホルダは、真空槽内に基板を保持するものであり、 プラズマ発生室は、マイクロ波と磁界とによりプラズマ
を発生させて真空槽内に導入されたガスに作用させ、基
板上に成膜を行うプラズマによる反応生成物を生成させ
るものであり、 Ｘ線源は、プラズマによる反応生成物にＸ線を照射して
これを活性化させるものである。
おいては、真空槽と、基板ホルダと、プラズマ発生室と
、Ｘ線源とを有する薄膜形成装置であって、 真空槽は、基板を収納する槽であり、成膜用ガスを導入
するガス導入管を有し、内部が脱気されるものであり、 基板ホルダは、真空槽内に基板を保持するものであり、 プラズマ発生室は、マイクロ波と磁界とによりプラズマ
を発生させて真空槽内に導入されたガスに作用させ、基
板上に成膜を行うプラズマによる反応生成物を生成させ
るものであり、 Ｘ線源は、プラズマによる反応生成物にＸ線を照射して
これを活性化させるものである。
また、本発明に係る薄膜形成装置においては、真空槽と
対をなす平行平板型の電極と、Ｘ線源とを有する薄膜形
成装置であって、 真空槽は、基板を収納する槽であり、成膜用ガスを導入
するガス導入管を有し、内部が脱気されるものであり、 対をなす平行平板型の電極は、真空槽内に設置され、一
方の電極は、基板を他方の電極に対向して保持するもの
で、電圧印加により放電を生じ、真空槽内に導入された
ガスに作用させて、基板上に成膜を行うプラズマによる
反応生成物を生成させるものであり、 Ｘ線源は、プラズマによる反応生成物にＸ線を照射して
これを活性化させるものである。
対をなす平行平板型の電極と、Ｘ線源とを有する薄膜形
成装置であって、 真空槽は、基板を収納する槽であり、成膜用ガスを導入
するガス導入管を有し、内部が脱気されるものであり、 対をなす平行平板型の電極は、真空槽内に設置され、一
方の電極は、基板を他方の電極に対向して保持するもの
で、電圧印加により放電を生じ、真空槽内に導入された
ガスに作用させて、基板上に成膜を行うプラズマによる
反応生成物を生成させるものであり、 Ｘ線源は、プラズマによる反応生成物にＸ線を照射して
これを活性化させるものである。
また、本発明に係る薄膜形成装置においては、真空槽と
、基板ホルダと、アーク電極と、Ｘ線源とを有する薄膜
形成装置であって、 真空槽は、基板を収納する槽であり、成膜用ガスを導入
するガス導入管を有し、内部が脱気されるものであり、 基板ホルダは、真空槽内に基板を保持するものであり、 アーク電極は、電界印加により放電を生じ、真空槽内に
導入されたガスに作用させて、基板上に成膜を行うプラ
ズマによる反応生成物を生成させるものであり、 Ｘ線源は、プラズマによる反応生成物にＸ線を照射して
これを活性化させるものである。
、基板ホルダと、アーク電極と、Ｘ線源とを有する薄膜
形成装置であって、 真空槽は、基板を収納する槽であり、成膜用ガスを導入
するガス導入管を有し、内部が脱気されるものであり、 基板ホルダは、真空槽内に基板を保持するものであり、 アーク電極は、電界印加により放電を生じ、真空槽内に
導入されたガスに作用させて、基板上に成膜を行うプラ
ズマによる反応生成物を生成させるものであり、 Ｘ線源は、プラズマによる反応生成物にＸ線を照射して
これを活性化させるものである。
〔作用］
ＥＣＲプラズマＣＶＤによる反応生成物にＸ線を照射す
る。これによってさらに活性化を高めることができるの
で、良質かつ高速で薄膜が形成できることになる。
る。これによってさらに活性化を高めることができるの
で、良質かつ高速で薄膜が形成できることになる。
また、ＤＣあるいはＲＦプラズマＣＶＤによる反応生成
物にＸ線を照射する。これによってさらに活性化を高め
ることができるので、良質かつ高速で薄膜が形成できる
。
物にＸ線を照射する。これによってさらに活性化を高め
ることができるので、良質かつ高速で薄膜が形成できる
。
また、アーク放電プラズマＣＶＤによる反応生成物にＸ
線を照射する。これによってさらに活性化を高めること
ができるので、良質かつ高速で薄膜が形成できることに
なる。
線を照射する。これによってさらに活性化を高めること
ができるので、良質かつ高速で薄膜が形成できることに
なる。
〔実施例］
以下、本発明の実施例を図により説明する。
（実施例１）
第１図は、本発明の実施例１を示す構成図である。
図において、真空槽１は、拡散ポンプあるいはターボポ
ンプと油回転ポンプを用いて１×ｌＯ−“ＴＯｒｒ以下
まで排気されるものであり、その内部には、基板ホルダ
２が設置され、基板ホルダ２には、ホルダ上の基板３を
加熱するヒータ１８が備付けられており、ヒータ１８は
、ＡＣ電源１９に接続されている。
ンプと油回転ポンプを用いて１×ｌＯ−“ＴＯｒｒ以下
まで排気されるものであり、その内部には、基板ホルダ
２が設置され、基板ホルダ２には、ホルダ上の基板３を
加熱するヒータ１８が備付けられており、ヒータ１８は
、ＡＣ電源１９に接続されている。
また、真空槽１には、基板ホルダ２に対向させてその上
方位置にプラズマ発生室４が設置されており、プラズマ
発生室４は、外周部に電磁石５が配設されている。一方
、プラズマ発生室４には、石英窓６及び導波管７を介し
てマイクロ波発振器８が設けられており、かつガス導入
管１５がバルブ１３を介して接続されている。
方位置にプラズマ発生室４が設置されており、プラズマ
発生室４は、外周部に電磁石５が配設されている。一方
、プラズマ発生室４には、石英窓６及び導波管７を介し
てマイクロ波発振器８が設けられており、かつガス導入
管１５がバルブ１３を介して接続されている。
また真空槽１には、基板ホルダ２上の基板３に対するプ
ラズマ発生室４からのプラズマを遮断するシャッタ１７
が開閉可能に設置してあり、かつガス導入管１６がバル
ブ１４を介して接続されている。
ラズマ発生室４からのプラズマを遮断するシャッタ１７
が開閉可能に設置してあり、かつガス導入管１６がバル
ブ１４を介して接続されている。
さらに、真空槽１には、その側壁にＢｅ窓１０が設けて
あり、Ｂｅ窓１０は、基板３の真上に位置するシャッタ
１７に対して横方向に位置しており、Ｂｅ窓１０を介し
てＸ線源９が設置されている。Ｘ線源９は、Ｘ線をＢｅ
窓ｌＯを通して照射するもので、真空ポンプ１２及びＸ
線源用電源１１を備えている。
あり、Ｂｅ窓１０は、基板３の真上に位置するシャッタ
１７に対して横方向に位置しており、Ｂｅ窓１０を介し
てＸ線源９が設置されている。Ｘ線源９は、Ｘ線をＢｅ
窓ｌＯを通して照射するもので、真空ポンプ１２及びＸ
線源用電源１１を備えている。
この装置によって、−例としてＡＱＮ薄膜を形成する場
合を具体的に説明する。
合を具体的に説明する。
まず、拡散ポンプあるいはターボポンプと油回転ポンプ
を用いて真空槽ｌ内をｌ ＸＩＯ’Ｔｏｒｒ以下まで排
気する。基板ホルダ２上の基板３を約３００℃に設定し
、次にガスを導入するためにバルブ１３゜１４を開き、
それぞれアンモニア、トリメチルアルミニウムのガスを
導入する。この場合、シャッタ１７は閉めておく。この
状態でマイクロ波発振器８に電源を入れ、所定の条件で
マイクロ波を発振させてプラズマ発生室４に石英窓６よ
り入力させ、かつ電磁石５により磁界を印加し、プラズ
マ発生室４内にて放電を引き起こしてプラズマを発生さ
せる。更に、Ｘ線源９の電源１１を所定の条件に設定し
て強力なＸ線を基板の直上に照射しながらシャッタ１７
を開く。これにより、基板３上で、ガス導入管１６から
導入されたガスとプラズマとが反応し、かつＸ線の照射
によりそのガスや反応物の活性化が促進され、基板３上
での成膜が高速で行われる。
を用いて真空槽ｌ内をｌ ＸＩＯ’Ｔｏｒｒ以下まで排
気する。基板ホルダ２上の基板３を約３００℃に設定し
、次にガスを導入するためにバルブ１３゜１４を開き、
それぞれアンモニア、トリメチルアルミニウムのガスを
導入する。この場合、シャッタ１７は閉めておく。この
状態でマイクロ波発振器８に電源を入れ、所定の条件で
マイクロ波を発振させてプラズマ発生室４に石英窓６よ
り入力させ、かつ電磁石５により磁界を印加し、プラズ
マ発生室４内にて放電を引き起こしてプラズマを発生さ
せる。更に、Ｘ線源９の電源１１を所定の条件に設定し
て強力なＸ線を基板の直上に照射しながらシャッタ１７
を開く。これにより、基板３上で、ガス導入管１６から
導入されたガスとプラズマとが反応し、かつＸ線の照射
によりそのガスや反応物の活性化が促進され、基板３上
での成膜が高速で行われる。
本実施例ではこの状態でシリコン基板上に約１０分間膜
形成を行った。このようにして形成されたｉＮ薄膜の膜
厚は約１１Ｌｍであった。その膜をＸ線回折分析を行っ
たところ、六方晶、Ｃ軸配向膜であった。約３００℃に
加熱されたサファイア基板３上に合成したときにはエピ
タキシャル膜が得られた。
形成を行った。このようにして形成されたｉＮ薄膜の膜
厚は約１１Ｌｍであった。その膜をＸ線回折分析を行っ
たところ、六方晶、Ｃ軸配向膜であった。約３００℃に
加熱されたサファイア基板３上に合成したときにはエピ
タキシャル膜が得られた。
また、この膜の電気機械結合係数を測定したところ、約
５％という値が得られた。この値は通常のスパッタ装置
で合成された膜以上の値である。
５％という値が得られた。この値は通常のスパッタ装置
で合成された膜以上の値である。
また、薄膜の組成をＸ線マイクロアナライザで測定した
ところ約１＝１であった。
ところ約１＝１であった。
このように、本発明によって低温で良質の薄膜が得られ
ることがわかる。もちろん、この装置によってガスをア
ルゴンとシランとすればＳｉが合成でき、ガスを酸素と
シランとすれば酸化シリコンのような酸化物も合成でき
、ガスとして窒素とシランとすれば窒化シリコンも合成
できるのは言うまでもない。
ることがわかる。もちろん、この装置によってガスをア
ルゴンとシランとすればＳｉが合成でき、ガスを酸素と
シランとすれば酸化シリコンのような酸化物も合成でき
、ガスとして窒素とシランとすれば窒化シリコンも合成
できるのは言うまでもない。
（実施例２）
第２図は、本発明の実施例２を示す構成図である。
本実施例は、平行平板型の電極ＤＣやＲＦ電圧を印加す
ることによってプラズマを発生させ、それにより膜を蒸
着するＤＣあるいはＲＦプラズマＣＶＤ装置に適用した
ものである。
ることによってプラズマを発生させ、それにより膜を蒸
着するＤＣあるいはＲＦプラズマＣＶＤ装置に適用した
ものである。
すなわち、図において、真空槽ｌは、拡散ポンプあるい
はターボポンプと油回転ポンプを用いて１×ＩＯ“Ｔｏ
ｒｒ以下まで排気されるものであり、その内部には、基
板ホルダ２が設置され、基板ホルダ２には、ホルダ上の
基板３を加熱するヒータ１８が備付けられており、ヒー
タ１８は、ＡＣ電源１９に接続されている。
はターボポンプと油回転ポンプを用いて１×ＩＯ“Ｔｏ
ｒｒ以下まで排気されるものであり、その内部には、基
板ホルダ２が設置され、基板ホルダ２には、ホルダ上の
基板３を加熱するヒータ１８が備付けられており、ヒー
タ１８は、ＡＣ電源１９に接続されている。
また、真空槽１には、基板ホルダ２に対向させてその上
方位置に上部電極２０が設置されている。
方位置に上部電極２０が設置されている。
上部電極２０は、基板ホルダ２に対向してガス噴出口２
０ａが開口されており、ガス導入管１６がバルブ１４を
介して接続されている。また、上部電極２０は、絶縁ス
ペーサ２１を介して真空槽１に支持しである。
０ａが開口されており、ガス導入管１６がバルブ１４を
介して接続されている。また、上部電極２０は、絶縁ス
ペーサ２１を介して真空槽１に支持しである。
また、基板ホルダ２は、下部電極をなしており、上部電
極２０と基板ホルダ２とは平行平板電極を構成し、その
電極間にプラズマ発生用電源２２が接続されている。
極２０と基板ホルダ２とは平行平板電極を構成し、その
電極間にプラズマ発生用電源２２が接続されている。
さらに、真空槽ｌには、その側壁にＢｅ窓１０が設けて
あり、Ｂｅ窓ｌＯは、基板３の真上に位置するシャッタ
１７に対して横方向に位置しており、Ｂｅ窓ｌ。
あり、Ｂｅ窓ｌＯは、基板３の真上に位置するシャッタ
１７に対して横方向に位置しており、Ｂｅ窓ｌ。
を介してＸ線源９が設置されている。Ｘ線源９は、Ｘ線
をＢｅ窓１０を通して照射するもので、真空ポンプ１２
及びＸ線源用電源１１を備えている。
をＢｅ窓１０を通して照射するもので、真空ポンプ１２
及びＸ線源用電源１１を備えている。
この装置によって、−例としてダイヤモンド状炭素薄膜
を形成する場合を具体的に説明する。
を形成する場合を具体的に説明する。
まず、拡散ポンプあるいはターボポンプと油回転ポンプ
を用いて真空槽１内を１×ｌｏ−“Ｔｏｒｒ以下まで排
気する。ガスを導入するためにバルブ１１を開き、メタ
ンガスあるいはメタノール蒸気と水素ガス（水素ガスの
比率が約９５〜９９％とする）を導入する。この場合、
シャッタ１７は閉めておく。この状態で基板ホルダ２と
上部電極２ｏとの間に接続されたプラズマ発生用電源２
２によって電圧を印加し、ガス導入管１６から導入され
たガスとによりプラズマを発生させる。更に、Ｘ線源９
の電源１１を所定の条件に設定して強力なｘ３を基板３
の直上に照射しながらシャッタ１２を開き、膜を成長さ
せる。
を用いて真空槽１内を１×ｌｏ−“Ｔｏｒｒ以下まで排
気する。ガスを導入するためにバルブ１１を開き、メタ
ンガスあるいはメタノール蒸気と水素ガス（水素ガスの
比率が約９５〜９９％とする）を導入する。この場合、
シャッタ１７は閉めておく。この状態で基板ホルダ２と
上部電極２ｏとの間に接続されたプラズマ発生用電源２
２によって電圧を印加し、ガス導入管１６から導入され
たガスとによりプラズマを発生させる。更に、Ｘ線源９
の電源１１を所定の条件に設定して強力なｘ３を基板３
の直上に照射しながらシャッタ１２を開き、膜を成長さ
せる。
本実施例ではこの状態でシリコン基板上に約１゜分間膜
形成を行った。このようにして形成されたダイヤモンド
状炭素膜の膜厚は約ＩＩＩｍであった。
形成を行った。このようにして形成されたダイヤモンド
状炭素膜の膜厚は約ＩＩＩｍであった。
その膜に対してラマン分析を行ったところ、アモルファ
スカーボンに特有なスペクトルが得られた。
スカーボンに特有なスペクトルが得られた。
また膜のビッカース硬度を測定したところ、約１０００
０であった。膜の熱伝導率を測定したところ、約１８０
Ｗ／Ｋｃｍという値であった。基板を約６００℃に加熱
して合成したときには多結晶が集合して膜となったダイ
ヤモンド膜が得られ、ラマン分析では１３３０ｃｍ”−
’だけに鋭いピークが観測された。このように本発明に
よって低温で良質なダイヤモンド膜あるいはダイヤモン
ド状炭素膜が得られることがわかる。
０であった。膜の熱伝導率を測定したところ、約１８０
Ｗ／Ｋｃｍという値であった。基板を約６００℃に加熱
して合成したときには多結晶が集合して膜となったダイ
ヤモンド膜が得られ、ラマン分析では１３３０ｃｍ”−
’だけに鋭いピークが観測された。このように本発明に
よって低温で良質なダイヤモンド膜あるいはダイヤモン
ド状炭素膜が得られることがわかる。
（実施例３）
第３図は、本発明の実施例３を示す構成図である。
本実施例は、アーク放電によって発生させたプラズマに
より膜を蒸着するアーク放１ｉｃＶＤ装置に適用したも
のである。
より膜を蒸着するアーク放１ｉｃＶＤ装置に適用したも
のである。
すなわち、図において、真空槽Ｉは、拡散ボンプあるい
はターボポンプと油回転ポンプを用いて１Ｘ１０“Ｔｏ
ｒｒ以下まで排気されるものであり、その内部には、基
板ホルダ２が設置されている。基板ホルダ２には、水導
入管２ａが設けられ、水導入管２ａに冷媒を通して冷却
可能な構造になっている。
はターボポンプと油回転ポンプを用いて１Ｘ１０“Ｔｏ
ｒｒ以下まで排気されるものであり、その内部には、基
板ホルダ２が設置されている。基板ホルダ２には、水導
入管２ａが設けられ、水導入管２ａに冷媒を通して冷却
可能な構造になっている。
また、真空槽ｌには、基板ホルダ２に対向させてその上
方位置にアーク電極２３が設置されている。
方位置にアーク電極２３が設置されている。
アーク電極２３は、ガス導入管１６がバルブ１４を介し
て接続されており、ガス導入管１６からのガスを基板３
に向けて吹付けるようになっている。また、アーク電極
２３は、アーク放電用電源２４に接続されている。
て接続されており、ガス導入管１６からのガスを基板３
に向けて吹付けるようになっている。また、アーク電極
２３は、アーク放電用電源２４に接続されている。
さらに、真空槽ｌには、その側壁にＢｅ窓１０が設けて
あり、Ｂｅ窓１０は、基板３の真上に位置するシャッタ
１７に対して横方向に位置しており、Ｂｅ窓ＩＯを介し
てＸ線源９が設置されている。Ｘ線源９は、Ｘ線をＢｅ
窓１０を通して照射するもので、真空ポンプ１２及びＸ
線源用電源１１を備えている。
あり、Ｂｅ窓１０は、基板３の真上に位置するシャッタ
１７に対して横方向に位置しており、Ｂｅ窓ＩＯを介し
てＸ線源９が設置されている。Ｘ線源９は、Ｘ線をＢｅ
窓１０を通して照射するもので、真空ポンプ１２及びＸ
線源用電源１１を備えている。
この装置によって、−例としてダイヤモンド状炭素薄膜
を形成する場合を具体、的に説明する。
を形成する場合を具体、的に説明する。
まず、拡散ポンプあるいはターボポンプと油回転ポンプ
を用いて真空槽１内をＩ ＸＩＯ’Ｔｏｒｒ以下まで排
気する。基板を所定の温度に設定する。ガスを導入する
ためにバルブ１４を開き、メタンガスあるいはメタノー
ル蒸気と水素ガスとアルゴンガス（メタンあるいはメタ
ノールの比率が約１〜５％とする）を導入する。この場
合、シャッタ１７は閉めておく。この状態でアーク電極
２３間に接続されたアーク放電用電源２４によって電圧
を印加し、所定の条件でアーク放電を起こす。更に、Ｘ
線源９の電源１１を所定の条件に設定して強力なＸ線を
基板３の直上に照射しながらシャッタ１２を開き、膜を
成長させる。
を用いて真空槽１内をＩ ＸＩＯ’Ｔｏｒｒ以下まで排
気する。基板を所定の温度に設定する。ガスを導入する
ためにバルブ１４を開き、メタンガスあるいはメタノー
ル蒸気と水素ガスとアルゴンガス（メタンあるいはメタ
ノールの比率が約１〜５％とする）を導入する。この場
合、シャッタ１７は閉めておく。この状態でアーク電極
２３間に接続されたアーク放電用電源２４によって電圧
を印加し、所定の条件でアーク放電を起こす。更に、Ｘ
線源９の電源１１を所定の条件に設定して強力なＸ線を
基板３の直上に照射しながらシャッタ１２を開き、膜を
成長させる。
本実施例ではこの状態で基板温度を１００℃以下にして
シリコン基板上に約１０分間膜形成を行った。
シリコン基板上に約１０分間膜形成を行った。
このようにして形成されたダイヤモンド状炭素膜の膜厚
は約５μｍであった。その膜に対してラマン分析を行っ
たところ、アモルファスカーボンに特有なスペクトルが
得られた。また、膜のビッカース硬度を測定したところ
、約１００００であった。膜の熱伝導率を測定したとこ
ろ、約１８０Ｗ／Ｋｃｍという値であった。基板を約６
００℃に設定して合成したときには多結晶が集合して膜
となったダイヤモンド膜が得られ、ラマン分析では１３
３０ｃｍ ’だけに鋭いピークが観測された。このよう
に本発明によって低温で良質なダイヤモンド膜あるいは
ダイヤモンド状炭素膜が得られることがわかる。
は約５μｍであった。その膜に対してラマン分析を行っ
たところ、アモルファスカーボンに特有なスペクトルが
得られた。また、膜のビッカース硬度を測定したところ
、約１００００であった。膜の熱伝導率を測定したとこ
ろ、約１８０Ｗ／Ｋｃｍという値であった。基板を約６
００℃に設定して合成したときには多結晶が集合して膜
となったダイヤモンド膜が得られ、ラマン分析では１３
３０ｃｍ ’だけに鋭いピークが観測された。このよう
に本発明によって低温で良質なダイヤモンド膜あるいは
ダイヤモンド状炭素膜が得られることがわかる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、ＥＣＲプラズマに
よる反応生成物にＸ線を照射することにより、活性化を
高めて比較的低温で良質、かつ高速で薄膜を形成できる
。
よる反応生成物にＸ線を照射することにより、活性化を
高めて比較的低温で良質、かつ高速で薄膜を形成できる
。
さらに、本発明によれば、ＤＣあるいはＲＦプラズマに
よる反応生成物にＸ線を照射することにより、活性化を
高めて比較的低温で良質、かつ高速で薄膜を形成できる
。
よる反応生成物にＸ線を照射することにより、活性化を
高めて比較的低温で良質、かつ高速で薄膜を形成できる
。
さらに、本発明によれば、アーク放電プラズマによる反
応生成物にＸ線を照射することにより、活性化を高めて
比較的低温で良質、かつ高速で薄膜を形成できるという
効果を有する。
応生成物にＸ線を照射することにより、活性化を高めて
比較的低温で良質、かつ高速で薄膜を形成できるという
効果を有する。
第１図は、本発明の実施例１を示す構成図、第２図は、
本発明の実施例２を示す構成図、第３図は、本発明の実
施例３を示す構成図である。 １・・・真空槽 ２・・・基板ホルダ３・
・・基板 ４・・・プラズマ発生室５・
・・電磁石 ８・・・マイクロ波発振器９
・・・Ｘ線源 ２０・・・上部電極２２・
・・プラズマ発生用電源 ２３・・・アーク電極２４・
・・アーク放電用電源 特許出願人 日本電気株式会社
本発明の実施例２を示す構成図、第３図は、本発明の実
施例３を示す構成図である。 １・・・真空槽 ２・・・基板ホルダ３・
・・基板 ４・・・プラズマ発生室５・
・・電磁石 ８・・・マイクロ波発振器９
・・・Ｘ線源 ２０・・・上部電極２２・
・・プラズマ発生用電源 ２３・・・アーク電極２４・
・・アーク放電用電源 特許出願人 日本電気株式会社
Claims (3)
- （１）真空槽と、基板ホルダと、プラズマ発生室と、Ｘ
線源とを有する薄膜形成装置であって、 真空槽は、基板を収納する槽であり、成膜用ガスを導入
するガス導入管を有し、内部が脱気されるものであり、 基板ホルダは、真空槽内に基板を保持するものであり、 プラズマ発生室は、マイクロ波と磁界とによりプラズマ
を発生させて真空槽内に導入されたガスに作用させ、基
板上に成膜を行うプラズマによる反応生成物を生成させ
るものであり、 Ｘ線源は、プラズマによる反応生成物にＸ線を照射して
これを活性化させるものであることを特徴とする薄膜形
成装置。 - （２）真空槽と対をなす平行平板型の電極と、Ｘ線源と
を有する薄膜形成装置であって、 真空槽は、基板を収納する槽であり、成膜用ガスを導入
するガス導入管を有し、内部が脱気されるものであり、 対をなす平行平板型の電極は、真空槽内に設置され、一
方の電極は、基板を他方の電極に対向して保持するもの
で、電圧印加により放電を生じ、真空槽内に導入された
ガスに作用させて、基板上に成膜を行うプラズマによる
反応生成物を生成させるものであり、 Ｘ線源は、プラズマによる反応生成物にＸ線を照射して
これを活性化させるものであることを特徴とする薄膜形
成装置。 - （３）真空槽と、基板ホルダと、アーク電極と、Ｘ線源
とを有する薄膜形成装置であって、 真空槽は、基板を収納する槽であり、成膜用ガスを導入
するガス導入管を有し、内部が脱気されるものであり、 基板ホルダは、真空槽内に基板を保持するものであり、 アーク電極は、電界印加により放電を生じ、真空槽内に
導入されたガスに作用させて、基板上に成膜を行うプラ
ズマによる反応生成物を生成させるものであり、 Ｘ線源は、プラズマによる反応生成物にＸ線を照射して
これを活性化させるものであることを特徴とする薄膜形
成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24981090A JPH04128382A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24981090A JPH04128382A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04128382A true JPH04128382A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17198545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24981090A Pending JPH04128382A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04128382A (ja) |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP24981090A patent/JPH04128382A/ja active Pending
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