JPH057462B2 - - Google Patents
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- JPH057462B2 JPH057462B2 JP1820084A JP1820084A JPH057462B2 JP H057462 B2 JPH057462 B2 JP H057462B2 JP 1820084 A JP1820084 A JP 1820084A JP 1820084 A JP1820084 A JP 1820084A JP H057462 B2 JPH057462 B2 JP H057462B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
- C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
- C23C16/5096—Flat-bed apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 技術分野
本発明は、プラズマCVD（Chemical Vapor
Deposition）装置に関する。
Deposition）装置に関する。
(2) 背景技術
近年、堆積膜、例えば非晶質珪素（アモルフア
スシリコン、以下ａ−Siと称する）等の薄膜等の
形成方法としてプラズマCVD法が注目されてい
る。
スシリコン、以下ａ−Siと称する）等の薄膜等の
形成方法としてプラズマCVD法が注目されてい
る。
この方法は一般には、真空槽内を高真空に減圧
し、原料ガスを真空槽に供給した後、グロー放電
又はアーク放電により原料ガスを分解し、真空槽
内に配置された基体上に堆積膜を形成するもので
ある。例えばこの方法によりシラン（SiH4）ガ
スを原料ガスとして形成したａ−Si膜は、ａ−Si
の禁止帯中に存在する局在準位が比較的少なく、
置換型不純物のドーピングにより価電子制御可能
となり、薄膜太陽電池、電子写真感光体の他、光
センサー等に使用されている。
し、原料ガスを真空槽に供給した後、グロー放電
又はアーク放電により原料ガスを分解し、真空槽
内に配置された基体上に堆積膜を形成するもので
ある。例えばこの方法によりシラン（SiH4）ガ
スを原料ガスとして形成したａ−Si膜は、ａ−Si
の禁止帯中に存在する局在準位が比較的少なく、
置換型不純物のドーピングにより価電子制御可能
となり、薄膜太陽電池、電子写真感光体の他、光
センサー等に使用されている。
このようなプラズマCVD法に使用される装置
は、誘導結合型と容量結合型とに大別される。以
下、容量結合型のプラズマCVD装置を例として、
図面も参照しながらこの種の技術について説明す
る。
は、誘導結合型と容量結合型とに大別される。以
下、容量結合型のプラズマCVD装置を例として、
図面も参照しながらこの種の技術について説明す
る。
第１図は、いわゆる容量結合型プラズマCVD
装置の典型的な例であり、その概略の構成を説明
するための縦断面図である。第１図のプラズマ
CVD装置は、真空ポンプ（不図示）等の排気系
により所望の圧力に保持することが可能な真空槽
３の中に平行に配置された１対の電極２，６を有
する。その一方の電極２には高周波が加えられ、
カソード電極２となる。他方の電極６は通常接地
されており、アノード電極６を形成する。シラン
等の原料ガスは、この二つの電極間の放電により
分解され、アノード電極６上に設置された基体５
の上にａ−Si膜を形成する。このようなプラズマ
CVD装置における原料ガスは、通常第１図又は
第２図の装置に示すような方法により真空槽内に
導かれるのが一般的である。第１図の装置では、
その電極側の面に多数の小孔９′が開けられてい
るパイプ製の輪９をカソード電極２とアノード電
極６の間に設ける。原料ガスは、真空槽３の外部
に設けられたボンベ８より輪９に供給され、プラ
ズマ反応部（すなわち、対向する電極２，６が形
成する空間）に輪９の小孔９′から放出される。
この場合には、原料ガスがプラズマ反応部の外部
から中心部の方向（矢印方向）に吹き出される
為、両電極２，６間に反応ガスのよどみを生じ易
い。このことにより一部ガスの異常分解等が発生
するため、この方法で作つたａ−Si膜は、膜の電
気的特性が劣る。又、反応ガスの濃度も不均一と
なる為膜厚の均一性も悪い。
装置の典型的な例であり、その概略の構成を説明
するための縦断面図である。第１図のプラズマ
CVD装置は、真空ポンプ（不図示）等の排気系
により所望の圧力に保持することが可能な真空槽
３の中に平行に配置された１対の電極２，６を有
する。その一方の電極２には高周波が加えられ、
カソード電極２となる。他方の電極６は通常接地
されており、アノード電極６を形成する。シラン
等の原料ガスは、この二つの電極間の放電により
分解され、アノード電極６上に設置された基体５
の上にａ−Si膜を形成する。このようなプラズマ
CVD装置における原料ガスは、通常第１図又は
第２図の装置に示すような方法により真空槽内に
導かれるのが一般的である。第１図の装置では、
その電極側の面に多数の小孔９′が開けられてい
るパイプ製の輪９をカソード電極２とアノード電
極６の間に設ける。原料ガスは、真空槽３の外部
に設けられたボンベ８より輪９に供給され、プラ
ズマ反応部（すなわち、対向する電極２，６が形
成する空間）に輪９の小孔９′から放出される。
この場合には、原料ガスがプラズマ反応部の外部
から中心部の方向（矢印方向）に吹き出される
為、両電極２，６間に反応ガスのよどみを生じ易
い。このことにより一部ガスの異常分解等が発生
するため、この方法で作つたａ−Si膜は、膜の電
気的特性が劣る。又、反応ガスの濃度も不均一と
なる為膜厚の均一性も悪い。
一方、第２図のプラズマCVD装置では、カソ
ード電極１２そのものを中空構造とし、これと対
向するアノード電極１６側の面に多数の小孔２９
を設け、これら小孔２９より基体１５が設置され
ているアノード電極１６側に原料ガスを放出す
る。この場合には、原料ガスは、図の矢印の様に
流れる為、よどみがなく、かつ膜厚の均一性に優
れる特徴を有する。しかし、この方法では、プラ
ズマ中に供給される原料ガスがアノード電極１６
上に設置された成膜されるべき基体１６に向つて
直接吹出される。その為、この方法で作られたａ
−Si膜には、未分解のシランガスが取り込まれて
おり、太陽電池や光センサー用等の半導体膜とし
ての電気的性質が損われる欠点を有する。
ード電極１２そのものを中空構造とし、これと対
向するアノード電極１６側の面に多数の小孔２９
を設け、これら小孔２９より基体１５が設置され
ているアノード電極１６側に原料ガスを放出す
る。この場合には、原料ガスは、図の矢印の様に
流れる為、よどみがなく、かつ膜厚の均一性に優
れる特徴を有する。しかし、この方法では、プラ
ズマ中に供給される原料ガスがアノード電極１６
上に設置された成膜されるべき基体１６に向つて
直接吹出される。その為、この方法で作られたａ
−Si膜には、未分解のシランガスが取り込まれて
おり、太陽電池や光センサー用等の半導体膜とし
ての電気的性質が損われる欠点を有する。
(3) 発明の開示
本発明は、上記の事実に鑑み成されたものであ
つて、本発明の目的は上記の問題点を解消し、良
質な堆積膜を形成し得る新規なプラズマCVD装
置を提供することにある。
つて、本発明の目的は上記の問題点を解消し、良
質な堆積膜を形成し得る新規なプラズマCVD装
置を提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の本発明によつて達
成される。
成される。
減圧にし得る真空槽内に原料ガスを導入し、該
真空槽内に設けられた一対の電極間に放電を生じ
させ、該放電により該電極の一方に保持された基
体上に堆積膜を形成させるプラズマCVD装置に
おいて、前記基体が保持される電極を中空構造と
し且つ該電極の該基体が保持される面に１個以上
の孔を設け、該孔（以下、ガス放出孔と称する）
から前記原料ガスを前記真空槽内に放出するよう
にした事を特徴とするプラズマCVD装置。
真空槽内に設けられた一対の電極間に放電を生じ
させ、該放電により該電極の一方に保持された基
体上に堆積膜を形成させるプラズマCVD装置に
おいて、前記基体が保持される電極を中空構造と
し且つ該電極の該基体が保持される面に１個以上
の孔を設け、該孔（以下、ガス放出孔と称する）
から前記原料ガスを前記真空槽内に放出するよう
にした事を特徴とするプラズマCVD装置。
すなわち本発明の特長とするところは、上記の
如く基体の保持される電極から原料ガスを放出す
ることで、原料ガスのよどみや基体に原料ガスが
直接吹付けられる等の問題を解消し、膜質や膜厚
等の均一な良質な堆積膜を形成できるようにした
ことにある。
如く基体の保持される電極から原料ガスを放出す
ることで、原料ガスのよどみや基体に原料ガスが
直接吹付けられる等の問題を解消し、膜質や膜厚
等の均一な良質な堆積膜を形成できるようにした
ことにある。
(4) 発明を実施するための最良の形態
以下、図面に基いて本発明を詳細に説明する。
尚、以下の説明では容量結合型の場合を示すが、
誘動結合型でも同様のことが言える。
尚、以下の説明では容量結合型の場合を示すが、
誘動結合型でも同様のことが言える。
第３図は、本発明に係るプラズマCVD装置の
一例であり、その概要を説明するための縦断面図
である。第３図において、真空槽２３内には、一
対の電極２２，２６が設けられており、その形状
は平行円盤状とされている。電極２２は、高周波
電源２１に接続されており、カソード電極２２と
なる。もう一方の電極２６は、基体２５（本例で
はドーナツ状）を保持する電極であり、接地され
てアノード電極２６となる。基体２５の保持用と
されたアノード電極２６は、その内部が図の如く
中空構造とされており、原料ガスボンベ２８に配
管されている。アノード電極２６のカソード電極
２２に対向する面の所望の部分、本例では基体２
５で覆われていない部分には複数のガス放出孔３
０が開けられており、原料ガスはこれらガス放出
孔３０からカソード電極２２に向つて放出され
る。カソード電極２２に向つて矢印の如く拡散し
た原料ガスは、両電極間に生じているプラズマに
より十分に活性化され、基体２５上に堆積膜を形
成する。加熱ヒーター２７は、必ずしも設ける必
要はないが、本例における加熱ヒーター２７は基
体２５を加熱するという通常の目的の他に、原料
ガスを予熱する役目も成し、加熱ヒーター２７を
設けることで基体２５に堆積膜を形成する際の成
膜速度を高めることができる。
一例であり、その概要を説明するための縦断面図
である。第３図において、真空槽２３内には、一
対の電極２２，２６が設けられており、その形状
は平行円盤状とされている。電極２２は、高周波
電源２１に接続されており、カソード電極２２と
なる。もう一方の電極２６は、基体２５（本例で
はドーナツ状）を保持する電極であり、接地され
てアノード電極２６となる。基体２５の保持用と
されたアノード電極２６は、その内部が図の如く
中空構造とされており、原料ガスボンベ２８に配
管されている。アノード電極２６のカソード電極
２２に対向する面の所望の部分、本例では基体２
５で覆われていない部分には複数のガス放出孔３
０が開けられており、原料ガスはこれらガス放出
孔３０からカソード電極２２に向つて放出され
る。カソード電極２２に向つて矢印の如く拡散し
た原料ガスは、両電極間に生じているプラズマに
より十分に活性化され、基体２５上に堆積膜を形
成する。加熱ヒーター２７は、必ずしも設ける必
要はないが、本例における加熱ヒーター２７は基
体２５を加熱するという通常の目的の他に、原料
ガスを予熱する役目も成し、加熱ヒーター２７を
設けることで基体２５に堆積膜を形成する際の成
膜速度を高めることができる。
本発明においては基体を保持する電極を中空構
造とし且つ該電極の基体が設置される面にガス放
出孔を設けることを必須とするが、基体を保持す
る電極は上記例の如くアノード電極としてもよい
し、カソード電極を基体保持用とすることも可能
である。電極への基体の保持は、上記例の如き場
合には電極上に置くだけでよいが、必要に応じて
ネジ等の固定手段によつて電極上に基体を固定す
ることも可能である。
造とし且つ該電極の基体が設置される面にガス放
出孔を設けることを必須とするが、基体を保持す
る電極は上記例の如くアノード電極としてもよい
し、カソード電極を基体保持用とすることも可能
である。電極への基体の保持は、上記例の如き場
合には電極上に置くだけでよいが、必要に応じて
ネジ等の固定手段によつて電極上に基体を固定す
ることも可能である。
電極形状は円盤状、平板状等の所望の形状とし
得るが、上記例の如く平行に配設するのが好まし
い。ガス放出孔も所望の形状とし得るが、例えば
上記例の如く円形のものであれば、直径0.2〜５
mm、通常は直径0.5〜1.0mmのものを電極上の基体
が保持される以外の部分に、１個以上設けること
で、本発明の目的を十分に達成することが可能で
ある。ガス放出孔の配設位置は、上記例の如く電
極上の基体が保持される以外の部分とすることが
好ましい。
得るが、上記例の如く平行に配設するのが好まし
い。ガス放出孔も所望の形状とし得るが、例えば
上記例の如く円形のものであれば、直径0.2〜５
mm、通常は直径0.5〜1.0mmのものを電極上の基体
が保持される以外の部分に、１個以上設けること
で、本発明の目的を十分に達成することが可能で
ある。ガス放出孔の配設位置は、上記例の如く電
極上の基体が保持される以外の部分とすることが
好ましい。
以下に実施例を示し本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
＜実施例＞
第３図に示したプラズマCVD装置を用いて、
ガラス製の角型板状基体にａ−Si膜の成膜を行つ
た。尚、円盤状のアノード電極上のガス放出孔の
配列は、円盤状の直径方向に十字状に複数個配列
し、該放出孔で区切られた円盤上の４つの部分
に、上記角型板状基体を一度に４個おいて成膜し
た。原料ガスとしてはSiH4ガスを用い、ガス流
量および真空槽内の圧力をそれぞれ0.1〜２／
hr、0.1〜2Torrとし、基体温度を100〜350℃に
保ち13.56MHzの高周波電源によりカソード電極
上に高周波電圧を印加して成膜を行つたところ、
膜質、膜厚ともに均一で電気特性も優れたａ−Si
膜が、従来に比し短時間で成膜された。
ガラス製の角型板状基体にａ−Si膜の成膜を行つ
た。尚、円盤状のアノード電極上のガス放出孔の
配列は、円盤状の直径方向に十字状に複数個配列
し、該放出孔で区切られた円盤上の４つの部分
に、上記角型板状基体を一度に４個おいて成膜し
た。原料ガスとしてはSiH4ガスを用い、ガス流
量および真空槽内の圧力をそれぞれ0.1〜２／
hr、0.1〜2Torrとし、基体温度を100〜350℃に
保ち13.56MHzの高周波電源によりカソード電極
上に高周波電圧を印加して成膜を行つたところ、
膜質、膜厚ともに均一で電気特性も優れたａ−Si
膜が、従来に比し短時間で成膜された。
以上に説明した如く本発明によれば、膜質や膜
厚が均一で電気特性等の諸特性にも優れたａ−Si
等の堆積膜を形成することが可能であり、しかも
成膜速度も向上したプラズマCVD装置を提供し
得るものである。
厚が均一で電気特性等の諸特性にも優れたａ−Si
等の堆積膜を形成することが可能であり、しかも
成膜速度も向上したプラズマCVD装置を提供し
得るものである。
第１図および第２図は、従来例のプラズマ
CVD装置の縦断面図、第３図は本発明に係るプ
ラズマCVD装置の一例の縦断面図である。 １，１１，２１……高周波電源、２，１２，２
２……カソード電極、３，１３，２３……真空
槽、４，１４，２４……真空排気口、５，１５，
２５……基体、６，１６，２６……アノード電
極、７，１７，２７……加熱ヒーター、８，１
８，２８……原料ガスボンベ、９……原料ガス放
出管、９′，２９，３０……ガス放出孔。
CVD装置の縦断面図、第３図は本発明に係るプ
ラズマCVD装置の一例の縦断面図である。 １，１１，２１……高周波電源、２，１２，２
２……カソード電極、３，１３，２３……真空
槽、４，１４，２４……真空排気口、５，１５，
２５……基体、６，１６，２６……アノード電
極、７，１７，２７……加熱ヒーター、８，１
８，２８……原料ガスボンベ、９……原料ガス放
出管、９′，２９，３０……ガス放出孔。
Claims (1)
- １ 減圧にし得る真空槽内に原料ガスを導入し、
該真空槽内に設けられた一対の電極間に放電を生
じさせ、該放電により該電極の一方に保持された
基体上に堆積膜を形成させるプラズマCVD装置
において、前記基体が保持される電極を中空構造
とし且つ該電極の該基体が保持される面に１個以
上の孔を設け、該孔から前記原料ガスを前記真空
槽内に放出するようにした事を特徴とするプラズ
マCVD装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1820084A JPS60162777A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1820084A JPS60162777A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162777A JPS60162777A (ja) | 1985-08-24 |
| JPH057462B2 true JPH057462B2 (ja) | 1993-01-28 |
Family
ID=11964990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1820084A Granted JPS60162777A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60162777A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0342113B1 (en) * | 1988-05-06 | 1993-11-03 | Fujitsu Limited | Thin film formation apparatus |
| JP2581487B2 (ja) * | 1992-06-15 | 1997-02-12 | 中外炉工業株式会社 | プラズマ成膜装置における成膜方法 |
| JP6123390B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2017-05-10 | 東洋製罐株式会社 | 高周波プラズマｃｖｄによる成膜法 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP1820084A patent/JPS60162777A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60162777A (ja) | 1985-08-24 |
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