JPS5956724A - マイクロ波プラズマによる薄膜形成方法 - Google Patents
マイクロ波プラズマによる薄膜形成方法Info
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- JPS5956724A JPS5956724A JP16663782A JP16663782A JPS5956724A JP S5956724 A JPS5956724 A JP S5956724A JP 16663782 A JP16663782 A JP 16663782A JP 16663782 A JP16663782 A JP 16663782A JP S5956724 A JPS5956724 A JP S5956724A
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- 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
- C23C16/511—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 microwave discharges
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
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- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
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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】
仁の発明は、マイクロ波放電を利用するマイクロ波プラ
ズマ・ケミカル・ベイパー・デポジション（Ｍｗ、ｐｃ
ｖＤ） ｒこ関するものであり、半導体薄膜、１１８分
子薄膜等の薄膜作成方法を提供するものである。
ズマ・ケミカル・ベイパー・デポジション（Ｍｗ、ｐｃ
ｖＤ） ｒこ関するものであり、半導体薄膜、１１８分
子薄膜等の薄膜作成方法を提供するものである。
薄膜作成法としては晶周波プラズマ・ケミカル・ベイパ
ー・デポジション（ＲＦＰＣＶＤ）が実施されているが
、この方式においてはプラズマを所定の空間にとじ込め
ることが田か＋＋である他、均一な薄膜を得ることかで
きない欠点がある。
ー・デポジション（ＲＦＰＣＶＤ）が実施されているが
、この方式においてはプラズマを所定の空間にとじ込め
ることが田か＋＋である他、均一な薄膜を得ることかで
きない欠点がある。
本り自明者は第１図の如き装置〔Ｌによって薄膜形成物
＊（シラン）をマイクロ波によって解離させプラズマ領
域中にｂ’ｔかれた基板上にシリコン薄膜を形成させる
ことを試みたが均一なＪｖさの薄膜は得られたかシリコ
ンの１（父梓Ｓについては７１４足すべきものではなか
った。即ちａｎ １図のＩ′１１１＜、方形導波ｔ−１
（１）′の広い（１１１１曲に垂設した円筒共振器（１
）に同軸上に放￥Ｉｊ ’ｔｌｔ （２１を挿入した同
軸椀路智ノマイクロ波連続放１ｕ装置を用いて放電ｔｆ
断面Ｖ（おける住方向のプラズマ密度分布を第２図に示
すようｆ（密度分布にすることによって放電管の先端Ｖ
←対回して固定した基板（３）上に均一厚さの薄膜を形
成きせることに成功した。
＊（シラン）をマイクロ波によって解離させプラズマ領
域中にｂ’ｔかれた基板上にシリコン薄膜を形成させる
ことを試みたが均一なＪｖさの薄膜は得られたかシリコ
ンの１（父梓Ｓについては７１４足すべきものではなか
った。即ちａｎ １図のＩ′１１１＜、方形導波ｔ−１
（１）′の広い（１１１１曲に垂設した円筒共振器（１
）に同軸上に放￥Ｉｊ ’ｔｌｔ （２１を挿入した同
軸椀路智ノマイクロ波連続放１ｕ装置を用いて放電ｔｆ
断面Ｖ（おける住方向のプラズマ密度分布を第２図に示
すようｆ（密度分布にすることによって放電管の先端Ｖ
←対回して固定した基板（３）上に均一厚さの薄膜を形
成きせることに成功した。
マイクロ波紋’＋ＩＬにおいてはプラズマ表面でマイク
ロ波の表皮効果か生じるのでマイクロ波屯界強度がプラ
ズマ表面で高くなりその中心ｉ’ｆＫでｔよ弱くなる条
件が存在する。このときプラス゛マエネルギー密度分布
は放電貿の魁壁で高く、中心は低くなるからｔ１！２図
実線の如き径方向密度分布か得ら汰これか堆積空間に拡
散した隙に解１湘された原子及びη子か基＆上で平向な
密度分布とノ９＋って一基板の全角−１に均−Ｉ’７さ
の薄膜を作ることか可能Ｉｔなるのである。
ロ波の表皮効果か生じるのでマイクロ波屯界強度がプラ
ズマ表面で高くなりその中心ｉ’ｆＫでｔよ弱くなる条
件が存在する。このときプラス゛マエネルギー密度分布
は放電貿の魁壁で高く、中心は低くなるからｔ１！２図
実線の如き径方向密度分布か得ら汰これか堆積空間に拡
散した隙に解１湘された原子及びη子か基＆上で平向な
密度分布とノ９＋って一基板の全角−１に均−Ｉ’７さ
の薄膜を作ることか可能Ｉｔなるのである。
（４）目堆槓室、（５）はテーブル、（８）はピラニゲ
ージ（９）はニードル弁、（１０）は流Ｍ計である。な
お、７ランジ＋６） ｔ、Ｉ共括（器の端面（力に密■
又は近接さ亡気体圧力、マイクロ波■モ力及びマイクロ
波の整合条件をｉ４当に療ぶことによってプラズマを堆
槓至間の一部に放出させることもできる。
ージ（９）はニードル弁、（１０）は流Ｍ計である。な
お、７ランジ＋６） ｔ、Ｉ共括（器の端面（力に密■
又は近接さ亡気体圧力、マイクロ波■モ力及びマイクロ
波の整合条件をｉ４当に療ぶことによってプラズマを堆
槓至間の一部に放出させることもできる。
２１１．１図の装置ｒ自Ｊ上記した如き効果が得られる
が、プラズマをル成している分子状又は原子状の薄膜〕
１ジ成１１すＦＬか放電’＋４４壁にも沈積して収率な
低下させる他、この沈積によってマイクロ波の整合条件
を変化さ亡る。従って長時間の）１！転には不都合が生
じる。
が、プラズマをル成している分子状又は原子状の薄膜〕
１ジ成１１すＦＬか放電’＋４４壁にも沈積して収率な
低下させる他、この沈積によってマイクロ波の整合条件
を変化さ亡る。従って長時間の）１！転には不都合が生
じる。
本発明は同軸線路型マイク１コ汲ｊｌｐ ｌｉ“じ外側
放電二重管によりプラズマ解ｆＱｆＡ空間とシ；し膜を
化成する堆積空間とを分離し、且つこの中間又は堆積空
間内にプラズマエネルギーイ」与領域（仮称）を形成さ
せることによって放’ｉｔｔ麿内壁−＼の肪離物質の沈
着を防止し同時に薄１侮の暇■１を向上させ得るもので
ある。
放電二重管によりプラズマ解ｆＱｆＡ空間とシ；し膜を
化成する堆積空間とを分離し、且つこの中間又は堆積空
間内にプラズマエネルギーイ」与領域（仮称）を形成さ
せることによって放’ｉｔｔ麿内壁−＼の肪離物質の沈
着を防止し同時に薄１侮の暇■１を向上させ得るもので
ある。
自１３図の装置面は本発明の実ｆ＋ｆｉｊ例装置１′７
であって、その構成を説明すると（Ｉ＋）１才外飼石莢
放電Ｉｉ’ｉ’ （直径＝Ｄ）、Ｇ２１は同心的に内ｌ
ｉ１シた内側石英管又は金属管（１ｔ−１，径−ｄ）で
あって薄膜形成物質導入上となるものであり、その開口
漏（１２１’は放電管（１１）の内部に位１自ぜしめて
そのｌす方に反応空間（プラズマエネルギーｆ］与空間
）（１四を形成させである０この装置においては、アル
ゴン絽のキャリヤガスか導入される放電管内においては
マイクロ波１１イ界強度が大きいからプラズマが生成す
るかシランガス（Ｓｉ Ｈ４）の導入管Ｇ４内ではマイ
クロ波′東力が弱くなるようにガス圧、マイクル波１ｕ
力などを選択することによつでＳｉｎ、の解離を殆んど
生じさせないようにすることができる。
であって、その構成を説明すると（Ｉ＋）１才外飼石莢
放電Ｉｉ’ｉ’ （直径＝Ｄ）、Ｇ２１は同心的に内ｌ
ｉ１シた内側石英管又は金属管（１ｔ−１，径−ｄ）で
あって薄膜形成物質導入上となるものであり、その開口
漏（１２１’は放電管（１１）の内部に位１自ぜしめて
そのｌす方に反応空間（プラズマエネルギーｆ］与空間
）（１四を形成させである０この装置においては、アル
ゴン絽のキャリヤガスか導入される放電管内においては
マイクロ波１１イ界強度が大きいからプラズマが生成す
るかシランガス（Ｓｉ Ｈ４）の導入管Ｇ４内ではマイ
クロ波′東力が弱くなるようにガス圧、マイクル波１ｕ
力などを選択することによつでＳｉｎ、の解離を殆んど
生じさせないようにすることができる。
従って導入セの内壁にＳｉを沈着させずに長時間運転が
可能になる。なお、外（ｌｔｌｉ放電儀は堆積空間内に
延長してもよい。
可能になる。なお、外（ｌｔｌｉ放電儀は堆積空間内に
延長してもよい。
Ｊ！′メ入シジシランガス応空Ｉ旧］３）において、放
電管θＩｊ 中ノフルゴンプラズマと混合し、導入ガス
４０ Ｓ’（はプラズマエネルギーを付与されて解離し
第４図の如き径方向プラズマ密度分布を形成しこれが堆
れ゛ｉ空間（４１Ｖｃ拡散されて基板（３）上に堆積し
て均質なシリコン薄膜を形成するのである。
電管θＩｊ 中ノフルゴンプラズマと混合し、導入ガス
４０ Ｓ’（はプラズマエネルギーを付与されて解離し
第４図の如き径方向プラズマ密度分布を形成しこれが堆
れ゛ｉ空間（４１Ｖｃ拡散されて基板（３）上に堆積し
て均質なシリコン薄膜を形成するのである。
前記実施例ではシリコン薄膜を形成する場合について説
明したが、本発明において放’ｒｌｊ管（１１）に導入
されるキャリヤガス即ち外側管導入気体（Ｇ１）はプラ
ズマ状に解跳しても放電管内壁に沈積しない物質であれ
ばよい。また、内管シ９人気体（Ｇ２）を前記プラズマ
状の気体ＧＩと反応する物質として両者を反応させこの
反応生成物を基板上に堆積させることも用油である。こ
の場合において導入気体Ｇ。
明したが、本発明において放’ｒｌｊ管（１１）に導入
されるキャリヤガス即ち外側管導入気体（Ｇ１）はプラ
ズマ状に解跳しても放電管内壁に沈積しない物質であれ
ばよい。また、内管シ９人気体（Ｇ２）を前記プラズマ
状の気体ＧＩと反応する物質として両者を反応させこの
反応生成物を基板上に堆積させることも用油である。こ
の場合において導入気体Ｇ。
及びＧ、は、単一気体であっても混合気体であってもよ
い。
い。
なお、内管に金属管を用いるとマイクロ波は金属パイプ
内に入らないので解−トも堆積もなく従って運転条件奈
拡大できる。
内に入らないので解−トも堆積もなく従って運転条件奈
拡大できる。
軟土の通り本発明によれば、プラズマ密度の均等化によ
って均一な％膜か形成できると共にプラズマ被爆による
基板表面の損（Ｕ及び生成薄膜の損傷を防ぐことができ
る。また本発明では、基板を堆積空間内に宇１ｉ〕、
しているのでプラズマｖｔｌによる基板表面強度の上昇
がなく、低温下での薄膜生成か可能になる他、基板をＦ
りｒ吊の温度に加熱して高渇堆相葛せることもでき従っ
て１９（々の薄膜形成材料の選択が１０能になる等の利
点もある。また本発明はｈ分子相打にも適用できるから
光素子用の薄膜の製造にも７１１；、用できる。
って均一な％膜か形成できると共にプラズマ被爆による
基板表面の損（Ｕ及び生成薄膜の損傷を防ぐことができ
る。また本発明では、基板を堆積空間内に宇１ｉ〕、
しているのでプラズマｖｔｌによる基板表面強度の上昇
がなく、低温下での薄膜生成か可能になる他、基板をＦ
りｒ吊の温度に加熱して高渇堆相葛せることもでき従っ
て１９（々の薄膜形成材料の選択が１０能になる等の利
点もある。また本発明はｈ分子相打にも適用できるから
光素子用の薄膜の製造にも７１１；、用できる。
第１図は本発明の基礎となる従来装置にの要部側面図、
第２図は第１図装置ａにおける放電管内の住方向プラズ
マ密度分布図、々３３図は本発明装膜の要部側面図、紀
４図は混合域での乞径方向のプラズマ密度分布図である
。 （１１・・円筒共４ｊ１（器、（３）・・・基板、（５
）・・・テーブル、（９）・ニードル弁。 出 願 人 加 １１套
勇才２図 ２３ ＠ 才４図 手続補正書 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５７年 特 許 ｗＲ第１６６６３７号２・ ｑ明
ｏ名ｓ マイクロ波プラズマによる薄膜形成方法３
補正をする者 事Ｐ１との関係 特許出願人 五 所 東京都豊島区南池袋３−１４−３４、代理人 ５、 補正命令の１」イ＝１ （自 発）６ 補正に
より増加する発明の数 ナシ７、補正の対象 補 正 書 特願昭５７−１６６６３７ （１） 明細誓第２頁第１３行目、ｒ ｆｌ）’・・
・・」とあるｒ （１）’Ｊを削除する。 Ｑ（２） 仝第孕頁第１０行目「基板表面強度」とあ
るを「基板表面温度」と補正する０ 以 上
第２図は第１図装置ａにおける放電管内の住方向プラズ
マ密度分布図、々３３図は本発明装膜の要部側面図、紀
４図は混合域での乞径方向のプラズマ密度分布図である
。 （１１・・円筒共４ｊ１（器、（３）・・・基板、（５
）・・・テーブル、（９）・ニードル弁。 出 願 人 加 １１套
勇才２図 ２３ ＠ 才４図 手続補正書 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５７年 特 許 ｗＲ第１６６６３７号２・ ｑ明
ｏ名ｓ マイクロ波プラズマによる薄膜形成方法３
補正をする者 事Ｐ１との関係 特許出願人 五 所 東京都豊島区南池袋３−１４−３４、代理人 ５、 補正命令の１」イ＝１ （自 発）６ 補正に
より増加する発明の数 ナシ７、補正の対象 補 正 書 特願昭５７−１６６６３７ （１） 明細誓第２頁第１３行目、ｒ ｆｌ）’・・
・・」とあるｒ （１）’Ｊを削除する。 Ｑ（２） 仝第孕頁第１０行目「基板表面強度」とあ
るを「基板表面温度」と補正する０ 以 上
Claims (1)
- マイクロ波円筒空洞共振器に、その中心軸を共通顛して
内外二重のガス導入用の直管を挿通し、前記外（＋１１
１ ｖ先端を薄膜形成方法が定１１１．された堆積空間
に、ｎｉｆ記基板基板向して開口させると共にｔｒｉ／
記内盾゛開１」端は前記夕）側似゛内に位１ｉ′ｉ、さ
せて、内管先端にプラズマエネルギー付与領域を形成し
、前記外（１ｍ管内において生成したプラズマを前記エ
ネルギー旬与＊’を城において、内臂力・らの勾）人ガ
スと混合して前記堆積空間中に拡散葛せ基板上に均一な
薄膜を生成せしめることを特徴とする薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16663782A JPS5956724A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | マイクロ波プラズマによる薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16663782A JPS5956724A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | マイクロ波プラズマによる薄膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956724A true JPS5956724A (ja) | 1984-04-02 |
| JPS6312377B2 JPS6312377B2 (ja) | 1988-03-18 |
Family
ID=15834969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16663782A Granted JPS5956724A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | マイクロ波プラズマによる薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5956724A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61133239A (ja) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Sachiko Okazaki | フツ素含有表面薄層を有する成形品 |
| US5417770A (en) * | 1992-06-30 | 1995-05-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device and a forming method thereof |
| US6057005A (en) * | 1996-12-12 | 2000-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of forming semiconductor thin film |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101657565A (zh) * | 2007-04-17 | 2010-02-24 | 株式会社爱发科 | 成膜装置 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16663782A patent/JPS5956724A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61133239A (ja) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Sachiko Okazaki | フツ素含有表面薄層を有する成形品 |
| JPH0533265B2 (ja) * | 1984-12-03 | 1993-05-19 | Sachiko Okazaki | |
| JPH0665408A (ja) * | 1984-12-03 | 1994-03-08 | Sachiko Okazaki | フッ素含有表面薄層を有する成形品の製造方法 |
| US5417770A (en) * | 1992-06-30 | 1995-05-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device and a forming method thereof |
| US5527396A (en) * | 1992-06-30 | 1996-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Deposited film forming apparatus |
| US6057005A (en) * | 1996-12-12 | 2000-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of forming semiconductor thin film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6312377B2 (ja) | 1988-03-18 |
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