JPS5963732A - 薄膜形成装置 - Google Patents

薄膜形成装置

Info

Publication number
JPS5963732A
JPS5963732A JP57173213A JP17321382A JPS5963732A JP S5963732 A JPS5963732 A JP S5963732A JP 57173213 A JP57173213 A JP 57173213A JP 17321382 A JP17321382 A JP 17321382A JP S5963732 A JPS5963732 A JP S5963732A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
thin film
substrate
chamber
furnace
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.)
Pending
Application number
JP57173213A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Tokikuchi
登木口　克巳
Kuniyuki Sakumichi
訓之 作道
Sumitaka Goto
後藤　純孝
Keizo Suzuki
敬三 鈴木
Takeshi Ninomiya
健 二宮
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57173213A priority Critical patent/JPS5963732A/ja
Publication of JPS5963732A publication Critical patent/JPS5963732A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は硬質薄膜形成装置に係り、特に、高品質の薄膜
ダイヤモンド合成を高速に行う装置に関するものである
。
〔従来技術〕
従来例として、ＣＶＤ法を用いた薄膜ダイヤモンドの生
成装置を図によって説明する。第１図はＣＶ　Ｉ）法に
よる薄膜ダイヤモンド合成装置を示したものである。図
で基板４は減圧下（数１００Ｐ＆）の石英管２の内に置
かれ、高温炉１の内部にあって１０’０ＯＣ４ｆＪ後の
加熱を受ける。基板４の前方にＨ２Ｏ００Ｃ前後に加熱
された熱フィラメント３があり、このフィラメント３に
向って（Ｈ２＋ＣＨ４）混合ガスがガスパイプ５によっ
て石英管２に導入される。この様な構成によシ基板４上
には１００人／分前後の堆積速度でダイヤモンド薄膜が
合成される。この場合、ダイヤモンド成長に基本的に関
与している生成条件は、基板温度及び雰囲気温度が１ｏ
ｏｏｃ前後であること、また、熱フィラメント３の使用
により高温解離で水素ラジカルを発生させること等であ
る。この水素ラジカルはメタンが解離してできる炭素が
基板４上でグラファイトとして堆積するのを防止する働
きがあると考えられている。しかし、従来の装置では熱
ツイツタ７）３を使っているためＫこの水素ラジカルの
生成効率が悪く、従ってメタンの流量を低く抑える必要
があった。又、フィラメント３からの不純物が合成膜に
混入する欠点があった。このような理由のため、膜成長
速度は１００人／分と小さかった。
〔発明の目的〕
したがって、本発明の目的は合成膜の成長速度が大なる
薄膜形成装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
そこで、本発明においては、プラズマ生成に磁場中のマ
イクロ波放電を利用し、このプラズマを高温雰囲気中の
基板面に照射させて基板上に膜全形成させるようにした
ものである。このようにすることにより、マイクロ波放
電は金属電極等ケ放電電極に用いない、いわゆる無極放
電であるために不純物の混入は極めて少なくなる。その
上、プラズマ電子係度も高いため水素ラジカルを効率よ
く発生できるという利志がある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。第２
図でわかるように、本装置はプラズマ源部１３と高温炉
部１４とを接続し、これにガス導入機構８を設けたもの
である。プラズマ生成は以下の様にして行なわれる。即
ち、マグネト【１ン５で発生した２、４５Ｇ）ＪＺ、数
１００ＷＣ７）ｖイクロ波は導波管６を通って磁場印加
されたプラズマ室１２に伝播される。プラズマ室１２に
ガス導入室８からの（ｆＩ２＋ＣＪ（ｎ）混合ガス全導
入することでこの混合ガスのプラズマが発生する。この
プラズマの下流に基板４紫内蔵した高温炉１を接続した
。高温炉１の外側には補助コイル９を設け、プラズマ室
１２のプラズマが損失なく高温炉１に導入されるように
した。混合ガスとして（１−（２＋ＣＨ４）混合ガス全
便えば、基板９にＳｉ単結晶ウェハーを使って高品質の
ダイヤモンド薄膜を高速度で合成でき６゜ 第３図に本発明による池の実施例を示す。本実施例では
プラズマ室１２の外壁にヒーター１１全巻き、プラズマ
室１２内’ｋ１０００ｃ前後に加熱ｉｊＪ能にしたもの
である。本実施例ではプラズマ室１２内に直接、基板４
があるためプラズマ利用率が良く、小さいガス流量で大
きな膜成長速変ヲ得ることができる。
次に第２図、第３図において混合ガスにｐ−Ｈｌ。
８２Ｈ６等の水素化物をさらに添加することにより、ｐ
型、ｎ型の半導体ダイヤモンドをそれぞれ合成できる。
また、基板４を電気的に絶縁して負の電圧（−１００〜
−数ｋＶ　）を印加し、かつ、プラズマ室１２に基板４
の面積の数倍の面積をもつ同質材の基板金膜け、これを
アース電位に保ち、プラズマ中のイオンの基板照射を行
う、これにより、ダイヤモンド並みの硬さを持ったダイ
ヤモンド状カーボン膜も作成できる。また、基板４にＲ
，Ｆ等の交流電圧を印加すれば、イオンと共にプラズマ
中の電子が基板４に入射するので、絶縁物の膜（ダイヤ
モンド等）も帯電することなく、イオンビームの基板照
射効果を有効に利用しつつ薄形成ができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、マイクロ波プラズマによる放電を利用
しているため、水素ラジカルを多量に発生でき、不純物
混入の極めて少ない高品質のダイヤモンド膜を高速度で
成長できるようになった。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のＣＶＤ法を用いた薄膜形成装置ケ説明す
る平面図、第２図は本発明の詳細な説明する平面図、第
３図は本発明に基づく別の実施例を説明する図である。 １・・・高温炉、２・・・石英管、３・・・熱フィラメ
ント、４・・・基板、５・・・ガスパイプ、６・・・マ
イクロ波導波管、７・・・磁場コイル、８・・・ガス導
入器、９・・・補助コイル、１０・・・真空排気装置、
１１・・・ヒーター、１２・・・プラズマ室、１３・・
・プラズマ源部、１４・・。 ■１図 第　２　　図 ！３／４ 第３図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、水素ガスと微量のＣ，Ｈｎ系ガスとの混合ガスを導
    入するガス導入器と、上記ガス！φ人器によって上記混
    合ガスを動作ガスとして導入し、プラズマ生成を行うマ
    イクロ波放電形プラズマ源と、上記プラズマ源に接続し
    、かつ、基板を内蔵した高温炉とを備えてなるものであ
    って高温下の上記基板上に高品質の硬質薄膜を高速に成
    長させることを特徴とする薄膜形成装置。
JP57173213A 1982-10-04 1982-10-04 薄膜形成装置 Pending JPS5963732A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57173213A JPS5963732A (ja) 1982-10-04 1982-10-04 薄膜形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57173213A JPS5963732A (ja) 1982-10-04 1982-10-04 薄膜形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5963732A true JPS5963732A (ja) 1984-04-11

Family

ID=15956216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57173213A Pending JPS5963732A (ja) 1982-10-04 1982-10-04 薄膜形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5963732A (ja)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59137396A (ja) * 1983-01-25 1984-08-07 Natl Inst For Res In Inorg Mater Ｐ型半導体ダイヤモンドの合成法
JPS6054995A (ja) * 1983-09-07 1985-03-29 Natl Inst For Res In Inorg Mater ダイヤモンドの合成法
JPS6467824A (en) * 1987-09-07 1989-03-14 Semiconductor Energy Lab Forming device for oxide superconducting material
JPS6467823A (en) * 1987-09-07 1989-03-14 Semiconductor Energy Lab Formation of oxide superconducting film
JPS6476903A (en) * 1987-09-16 1989-03-23 Semiconductor Energy Lab Apparatus for producing oxide superconducting material
US4859493A (en) * 1987-03-31 1989-08-22 Lemelson Jerome H Methods of forming synthetic diamond coatings on particles using microwaves
US4869924A (en) * 1987-09-01 1989-09-26 Idemitsu Petrochemical Company Limited Method for synthesis of diamond and apparatus therefor
US4935303A (en) * 1987-10-15 1990-06-19 Canon Kabushiki Kaisha Novel diamond-like carbon film and process for the production thereof
US4940015A (en) * 1988-07-30 1990-07-10 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Plasma reactor for diamond synthesis
US4984534A (en) * 1987-04-22 1991-01-15 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Method for synthesis of diamond
US5023068A (en) * 1988-04-28 1991-06-11 Jones Barbara L Diamond growth
US5023056A (en) * 1989-12-27 1991-06-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Plasma generator utilizing dielectric member for carrying microwave energy
US5107315A (en) * 1990-03-13 1992-04-21 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Mis type diamond field-effect transistor with a diamond insulator undercoat
US5144380A (en) * 1989-10-04 1992-09-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Diamond semiconductor device with a non-doped diamond thin film between a diamond active layer and a substrate
US5242663A (en) * 1989-09-20 1993-09-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of and apparatus for synthesizing hard material
US5266363A (en) * 1986-11-10 1993-11-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma processing method utilizing a microwave and a magnetic field at high pressure
US5270029A (en) * 1987-02-24 1993-12-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Carbon substance and its manufacturing method
US5368897A (en) * 1987-04-03 1994-11-29 Fujitsu Limited Method for arc discharge plasma vapor deposition of diamond
US6110542A (en) * 1990-09-25 2000-08-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for forming a film
US6207281B1 (en) 1988-03-07 2001-03-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrostatic-erasing abrasion-proof coating and method for forming the same
US6217661B1 (en) 1987-04-27 2001-04-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma processing apparatus and method
US6224952B1 (en) 1988-03-07 2001-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrostatic-erasing abrasion-proof coating and method for forming the same
US6677001B1 (en) 1986-11-10 2004-01-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Microwave enhanced CVD method and apparatus

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59137396A (ja) * 1983-01-25 1984-08-07 Natl Inst For Res In Inorg Mater Ｐ型半導体ダイヤモンドの合成法
JPS6054995A (ja) * 1983-09-07 1985-03-29 Natl Inst For Res In Inorg Mater ダイヤモンドの合成法
JPS6221757B2 (ja) * 1983-09-07 1987-05-14 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho
US5266363A (en) * 1986-11-10 1993-11-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma processing method utilizing a microwave and a magnetic field at high pressure
US6677001B1 (en) 1986-11-10 2004-01-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Microwave enhanced CVD method and apparatus
US5270029A (en) * 1987-02-24 1993-12-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Carbon substance and its manufacturing method
US4859493A (en) * 1987-03-31 1989-08-22 Lemelson Jerome H Methods of forming synthetic diamond coatings on particles using microwaves
US5368897A (en) * 1987-04-03 1994-11-29 Fujitsu Limited Method for arc discharge plasma vapor deposition of diamond
US4984534A (en) * 1987-04-22 1991-01-15 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Method for synthesis of diamond
US4985227A (en) * 1987-04-22 1991-01-15 Indemitsu Petrochemical Co., Ltd. Method for synthesis or diamond
US6217661B1 (en) 1987-04-27 2001-04-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma processing apparatus and method
US6423383B1 (en) 1987-04-27 2002-07-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma processing apparatus and method
US6838126B2 (en) 1987-04-27 2005-01-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for forming I-carbon film
US4869924A (en) * 1987-09-01 1989-09-26 Idemitsu Petrochemical Company Limited Method for synthesis of diamond and apparatus therefor
JPS6467823A (en) * 1987-09-07 1989-03-14 Semiconductor Energy Lab Formation of oxide superconducting film
JPS6467824A (en) * 1987-09-07 1989-03-14 Semiconductor Energy Lab Forming device for oxide superconducting material
JPH0556281B2 (ja) * 1987-09-07 1993-08-19 Handotai Energy Kenkyusho
JPH0556282B2 (ja) * 1987-09-07 1993-08-19 Handotai Energy Kenkyusho
JPH0556283B2 (ja) * 1987-09-16 1993-08-19 Handotai Energy Kenkyusho
JPS6476903A (en) * 1987-09-16 1989-03-23 Semiconductor Energy Lab Apparatus for producing oxide superconducting material
US4935303A (en) * 1987-10-15 1990-06-19 Canon Kabushiki Kaisha Novel diamond-like carbon film and process for the production thereof
US6207281B1 (en) 1988-03-07 2001-03-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrostatic-erasing abrasion-proof coating and method for forming the same
US7144629B2 (en) 1988-03-07 2006-12-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrostatic-erasing abrasion-proof coating and method for forming the same
US6583481B2 (en) 1988-03-07 2003-06-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrostatic-erasing abrasion-proof coating and method for forming the same
US6265070B1 (en) 1988-03-07 2001-07-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrostatic-erasing abrasion-proof coating and method for forming the same
US6224952B1 (en) 1988-03-07 2001-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrostatic-erasing abrasion-proof coating and method for forming the same
US5023068A (en) * 1988-04-28 1991-06-11 Jones Barbara L Diamond growth
US4940015A (en) * 1988-07-30 1990-07-10 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Plasma reactor for diamond synthesis
US5242663A (en) * 1989-09-20 1993-09-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of and apparatus for synthesizing hard material
US5436036A (en) * 1989-09-20 1995-07-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of synthesizing hard material
US5306928A (en) * 1989-10-04 1994-04-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Diamond semiconductor device having a non-doped diamond layer formed between a BN substrate and an active diamond layer
US5144380A (en) * 1989-10-04 1992-09-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Diamond semiconductor device with a non-doped diamond thin film between a diamond active layer and a substrate
US5023056A (en) * 1989-12-27 1991-06-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Plasma generator utilizing dielectric member for carrying microwave energy
US5107315A (en) * 1990-03-13 1992-04-21 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Mis type diamond field-effect transistor with a diamond insulator undercoat
US6110542A (en) * 1990-09-25 2000-08-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for forming a film
US6660342B1 (en) 1990-09-25 2003-12-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulsed electromagnetic energy method for forming a film
US7125588B2 (en) 1990-09-25 2006-10-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulsed plasma CVD method for forming a film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5963732A (ja) 薄膜形成装置
JPS593018A (ja) プラズマデポジシヨンによるシリコン系膜の製造方法
JPH0192375A (ja) マイクロ波プラズマｃｖｄ法による機能性堆積膜形成装置
JPH04959B2 (ja)
JPS6383273A (ja) 窒化ホウ素膜の合成方法
JPS6050169A (ja) 薄膜形成方法
JPH01179789A (ja) ダイヤモンドの気相成長方法と熱プラズマ堆積方法およびプラズマ噴射装置
JPS634454B2 (ja)
JPS5935092A (ja) ダイヤモンドの気相合成法
JPH0226894A (ja) ダイヤモンドの気相合成方法および装置
JPH11150283A (ja) 多結晶シリコン薄膜の製造方法
JP3084395B2 (ja) 半導体薄膜の堆積方法
JP3295133B2 (ja) 非晶質半導体の製造方法
JPH03139824A (ja) 半導体薄膜の堆積方法
JPS60137898A (ja) ダイヤモンド薄膜の製造方法
JPS63265890A (ja) ダイヤモンド薄膜又はダイヤモンド状薄膜の製造方法
JPS6241704A (ja) 窒化アルミニウムの合成法
JPS60257514A (ja) プラズマ装置
JPS63123897A (ja) ダイヤモンド薄膜又はダイヤモンド状薄膜の製造方法
JPH03146673A (ja) 薄膜堆積法及び薄膜堆積装置
JPS63252998A (ja) ヘテロ接合構造
JPH064915B2 (ja) 立方晶窒化ホウ素の合成方法
JPS62180074A (ja) プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成方法
JPH0317274A (ja) 被膜形成方法
JPS6360199A (ja) 炭化珪素単結晶の製造方法