JPS60180114A - 非晶質膜の堆積方法および堆積装置 - Google Patents
非晶質膜の堆積方法および堆積装置Info
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- JPS60180114A JPS60180114A JP59036405A JP3640584A JPS60180114A JP S60180114 A JPS60180114 A JP S60180114A JP 59036405 A JP59036405 A JP 59036405A JP 3640584 A JP3640584 A JP 3640584A JP S60180114 A JPS60180114 A JP S60180114A
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- JP
- Japan
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- substrate
- electrode
- amorphous film
- raw material
- material gas
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- Pending
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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
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
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- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
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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】
産業上の利用分野
本発明は、非晶質膜例えば非晶質ケイ素（以下ａ−８ｉ
と略す）等を堆積する方法およびその装置に関するも
のである。
と略す）等を堆積する方法およびその装置に関するも
のである。
従来例の構成とその問題点
ケイ素やゲルマニウムの水素化物を主成分とする原料ガ
スを反応炉内でグロー放電によって分解しａ −８ｉ
等を基板上に形成し、光電変換素子や光導電累子等を作
製する方法が活発に行なわれている。容量結合型グロー
放電装置によりａ−８ｔ等を堆積する際、原料ガスは通
常一方の平板電極に複数個の導入口を設けて反応炉内に
導入される。
スを反応炉内でグロー放電によって分解しａ −８ｉ
等を基板上に形成し、光電変換素子や光導電累子等を作
製する方法が活発に行なわれている。容量結合型グロー
放電装置によりａ−８ｔ等を堆積する際、原料ガスは通
常一方の平板電極に複数個の導入口を設けて反応炉内に
導入される。
この方法は平板電極面上に原料ガスを均一分配する上で
は利点はあるが、導入口の垂直線上にある基板上にａ−
８ｔ等を堆積する時に導入口の位置に対応したａ−８ｔ
等による斑点が発生する。これは高速で非晶質膜を堆積
させようとするときなど多量の原料ガスが平板電極の導
入口から吹き出す時に、勢いよく対応する基板面に衝突
して基板面を冷却する効果と原料ガスが分解堆積する効
果との相乗作用の結果、ａ −８ｉ 等が実効的に他の
基板面よりも低い基板温度で堆積するためと考えられる
。このような状態でａ −８ｉ 等が堆積する３・′・
ン と基板面に他の部分と性能も外観も異なる斑点が生じ、
外観上も見劣りもし、さらに斑点部からクラックが生じ
て非晶質薄膜が剥離するという欠点を有していた。
は利点はあるが、導入口の垂直線上にある基板上にａ−
８ｔ等を堆積する時に導入口の位置に対応したａ−８ｔ
等による斑点が発生する。これは高速で非晶質膜を堆積
させようとするときなど多量の原料ガスが平板電極の導
入口から吹き出す時に、勢いよく対応する基板面に衝突
して基板面を冷却する効果と原料ガスが分解堆積する効
果との相乗作用の結果、ａ −８ｉ 等が実効的に他の
基板面よりも低い基板温度で堆積するためと考えられる
。このような状態でａ −８ｉ 等が堆積する３・′・
ン と基板面に他の部分と性能も外観も異なる斑点が生じ、
外観上も見劣りもし、さらに斑点部からクラックが生じ
て非晶質薄膜が剥離するという欠点を有していた。
発明の目的
本発明はこのような従来の問題に鑑み、均一な非晶質膜
を形成し、かつ装置維持操作の頻度を小さくすることを
目的とする。
を形成し、かつ装置維持操作の頻度を小さくすることを
目的とする。
発明の構成
本発明は、原料ガス導入口を含む電極と基板装着電極と
を対向配置し、導入口の導入面を基板表面に対して非平
行な構造にすることにより、基板面に対して斜め方向に
ガスを噴出可能とし、均一な非晶質膜を得ると同時に電
極洗浄頻度を小さくすることを可能とする非晶質膜の堆
積方法と堆積装置を提供するものである。
を対向配置し、導入口の導入面を基板表面に対して非平
行な構造にすることにより、基板面に対して斜め方向に
ガスを噴出可能とし、均一な非晶質膜を得ると同時に電
極洗浄頻度を小さくすることを可能とする非晶質膜の堆
積方法と堆積装置を提供するものである。
すなわち、本発明は原料ガスの導入口を非晶質膜を形成
する基板面と対応しないような配置にし、しかも原料ガ
スが勢いよく基板面に衝突するのを防止したことにより
従来の欠点であるａ −８ｔ 等の斑点の発生をなくし
、基板面全体にわたって均一な非晶質膜を形成する基板
面と対応しないような配置にし、しかも原料ガスが勢い
よく基板面に衝突するのを防止したことにより、従来の
欠点である非晶質膜の斑点をなくし、基板面全体にわた
って均一な非晶質膜を形成することができた。
する基板面と対応しないような配置にし、しかも原料ガ
スが勢いよく基板面に衝突するのを防止したことにより
従来の欠点であるａ −８ｔ 等の斑点の発生をなくし
、基板面全体にわたって均一な非晶質膜を形成する基板
面と対応しないような配置にし、しかも原料ガスが勢い
よく基板面に衝突するのを防止したことにより、従来の
欠点である非晶質膜の斑点をなくし、基板面全体にわた
って均一な非晶質膜を形成することができた。
さらに非晶質膜を厚く堆積させる場合、従来の平行電極
では、基板側に堆積させた膜厚とほぼ同じ厚さの非晶質
膜が形成され、堆積プロセスを重ねると電極に堆積する
非晶質膜はどんどん厚くなり、ついには電極上から剥離
するという欠点を有しているのに対して、本発明では、
基板装着電極よりも原料ガス導入電極の面積を大きくす
ることができるため、電極洗浄頻度が小さくすることが
可能となることが判明した。
では、基板側に堆積させた膜厚とほぼ同じ厚さの非晶質
膜が形成され、堆積プロセスを重ねると電極に堆積する
非晶質膜はどんどん厚くなり、ついには電極上から剥離
するという欠点を有しているのに対して、本発明では、
基板装着電極よりも原料ガス導入電極の面積を大きくす
ることができるため、電極洗浄頻度が小さくすることが
可能となることが判明した。
実施例の説明
以下、本発明の実施例について図面をもとに詳しく説明
する。第１図は、非晶質膜製造装置の１例を示した図で
ある。真空装置１内に、基板装着電極２上に基板３が設
置され、電極２を、外部室５１ 。
する。第１図は、非晶質膜製造装置の１例を示した図で
ある。真空装置１内に、基板装着電極２上に基板３が設
置され、電極２を、外部室５１ 。
源４から電力を供給して基板３を１００〜５００℃に加
熱できるようになっている。原料ガス例えばＳｉＨ４を
ボンベ（図示せず）から対向電極５へ０．１〜１０Ｔｏ
ｒｒの真空度になるように導入し、さらにグロー放電用
電力を同軸ケーブル６から電極５へ導入する。従来は電
極５は、基板３と平行であった。本発明では、第２図に
拡大して示すような断面構造になっている。すなわち電
極６は二つの部分１１と１２に分けられ、一方の部分１
１は電極本体であり、他方の部分１２は電極の表板であ
る。表板１２をこのように凸凹にしておき、斜面にガス
供給の穴（ガスの真空装置内への導入口）１３をあける
と、電極本体１１と垂直方向には原料ガスは噴出しない
。すガわち、第２図では導入口１３のガスの噴出する導
入面は、堆積用基板３表面とは非平行となっており、原
料ガスは矢印１１ のように基板３の表面に対して斜め
方向に噴出し、原料ガスが勢よく基板３の表面に衝突す
るのを防止することが可能となり、均一なたとえば非晶
質シリコン薄膜を基板３の表面上に堆積することかでき
る。このことは、特に基板３の面積が大きく々るに従っ
て効果が顕著になる。
熱できるようになっている。原料ガス例えばＳｉＨ４を
ボンベ（図示せず）から対向電極５へ０．１〜１０Ｔｏ
ｒｒの真空度になるように導入し、さらにグロー放電用
電力を同軸ケーブル６から電極５へ導入する。従来は電
極５は、基板３と平行であった。本発明では、第２図に
拡大して示すような断面構造になっている。すなわち電
極６は二つの部分１１と１２に分けられ、一方の部分１
１は電極本体であり、他方の部分１２は電極の表板であ
る。表板１２をこのように凸凹にしておき、斜面にガス
供給の穴（ガスの真空装置内への導入口）１３をあける
と、電極本体１１と垂直方向には原料ガスは噴出しない
。すガわち、第２図では導入口１３のガスの噴出する導
入面は、堆積用基板３表面とは非平行となっており、原
料ガスは矢印１１ のように基板３の表面に対して斜め
方向に噴出し、原料ガスが勢よく基板３の表面に衝突す
るのを防止することが可能となり、均一なたとえば非晶
質シリコン薄膜を基板３の表面上に堆積することかでき
る。このことは、特に基板３の面積が大きく々るに従っ
て効果が顕著になる。
なお、第２図では、導入口１３を形成する凹凸の角度を
すべて同じにしているが、表板１２の角度の違ったもの
を適当に配置することも可能である。この例を次に示す
。すなわち、第３図（ａ）は、原料ガスが電極の壕わリ
ヘ流れやすい方向となっている。逆に第３図Φ）は電極
の中心部へガスが向かう方向となっている。これら電極
のそれぞれの使い方について説明する。第３図（ａ）の
ような表板を使用する場合は、非晶質膜の成長がほぼ膜
の成長する表面での反応で支配される例えばａ −８ｔ
等に適する。一方第３図（ｂ）は、非晶質膜の成長が、
プラズマ気相中の反応に依存する例えば微結晶化された
シリコンを含む非晶質膜や炭化フッ素の重合体等の堆積
に適する。
すべて同じにしているが、表板１２の角度の違ったもの
を適当に配置することも可能である。この例を次に示す
。すなわち、第３図（ａ）は、原料ガスが電極の壕わリ
ヘ流れやすい方向となっている。逆に第３図Φ）は電極
の中心部へガスが向かう方向となっている。これら電極
のそれぞれの使い方について説明する。第３図（ａ）の
ような表板を使用する場合は、非晶質膜の成長がほぼ膜
の成長する表面での反応で支配される例えばａ −８ｔ
等に適する。一方第３図（ｂ）は、非晶質膜の成長が、
プラズマ気相中の反応に依存する例えば微結晶化された
シリコンを含む非晶質膜や炭化フッ素の重合体等の堆積
に適する。
また凸凹の間隔は次のような思想で決定する方が好まし
い。すなわち、従来のグロー放電法で平板電極にグロー
放電を発生させる。このとき電極、付近には、放電の発
生しない暗部が存在する。こ７ ・′ の暗部の厚さよりも間隔が狭い方が良い。なぜならば、
この暗部より間隔が太きければ、放電条件によっては、
従来の平行平板放電とは異なった放電になる可能がある
からである。また、放電中の真空度における粒子の平均
自由行程と同程度またはそれ以下にすると、表板１２に
堆積される非晶質膜の膜厚は基板側のものより薄くなる
。こうすることによって電極洗浄頻度を小さくすること
ができる。第３図に示した表板は、平板に穴をあけた後
、適当な型の上に乗せてプレス加工すれば作製できる。
い。すなわち、従来のグロー放電法で平板電極にグロー
放電を発生させる。このとき電極、付近には、放電の発
生しない暗部が存在する。こ７ ・′ の暗部の厚さよりも間隔が狭い方が良い。なぜならば、
この暗部より間隔が太きければ、放電条件によっては、
従来の平行平板放電とは異なった放電になる可能がある
からである。また、放電中の真空度における粒子の平均
自由行程と同程度またはそれ以下にすると、表板１２に
堆積される非晶質膜の膜厚は基板側のものより薄くなる
。こうすることによって電極洗浄頻度を小さくすること
ができる。第３図に示した表板は、平板に穴をあけた後
、適当な型の上に乗せてプレス加工すれば作製できる。
以上述べてきた実施例では、表板が凸凹のものについて
のみであった。電極洗浄頻度は変わらないが、表板が平
面でも本発明は実施できる。すなわち、原料ガス導入口
を表板に対して垂直に設けず、斜めに形成してもよい。
のみであった。電極洗浄頻度は変わらないが、表板が平
面でも本発明は実施できる。すなわち、原料ガス導入口
を表板に対して垂直に設けず、斜めに形成してもよい。
さらに、第４図（ａ） 、 （ｂ）に示すように、表板
１２を凸状、凹状にしてもよい。
１２を凸状、凹状にしてもよい。
発明の効果
以上のように、本発明は、原料ガス導入口を含む電極の
導入口の導入面と基板装着電極の基板表面とが非平行な
構造とすることにより、均一な非晶質膜を得ることがで
き、さらに放電中の真空度における平均自由行程より小
さな凸凹を電極の表板に用いることにより、基板上に堆
積する膜の厚さより薄くすることができるため、電極の
洗浄頻度を小さくするという効果を得ることができる。
導入口の導入面と基板装着電極の基板表面とが非平行な
構造とすることにより、均一な非晶質膜を得ることがで
き、さらに放電中の真空度における平均自由行程より小
さな凸凹を電極の表板に用いることにより、基板上に堆
積する膜の厚さより薄くすることができるため、電極の
洗浄頻度を小さくするという効果を得ることができる。
第１図は非晶質膜の製造装置の１例の概略図、第２図は
本発明による基板装着電極と原料供給側表板の拡大断面
図である。 １・・・・・・真空装置、２・・・・・・基板装着電極
、３・・・・・基板、４・・・・・・基板加熱用電源、
１１・・・・・・対向電極本体、１２・・・・・・対向
電極表板、１３・・・・・・原料ガス導入口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名＝ギ ２図 第４図 （ａ−） ＾ −へ Ｉ） （ｂ）
本発明による基板装着電極と原料供給側表板の拡大断面
図である。 １・・・・・・真空装置、２・・・・・・基板装着電極
、３・・・・・基板、４・・・・・・基板加熱用電源、
１１・・・・・・対向電極本体、１２・・・・・・対向
電極表板、１３・・・・・・原料ガス導入口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名＝ギ ２図 第４図 （ａ−） ＾ −へ Ｉ） （ｂ）
Claims (2)
- （１）原料ガス導入口を有する一方の電極に対向して基
板装着電極となる他方の電極を配置し、上記導入口より
上記他方の電極上に設置された基板面に対して斜め方向
に上記原料ガスを噴出させ、上記基板上に非晶質膜を堆
積することを特徴とする非晶質膜の堆積方法。 - （２）原料ガス導入口を有する一方の電極と、この一方
の電極と対向配置された基板装着電極となる他方の電極
とを有し、上記原料ガス導入口の導入面を、非晶質膜を
堆積する上記基板表面に対して非平行に配置したことを
特徴とする非晶質膜の堆積装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036405A JPS60180114A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 非晶質膜の堆積方法および堆積装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036405A JPS60180114A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 非晶質膜の堆積方法および堆積装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180114A true JPS60180114A (ja) | 1985-09-13 |
Family
ID=12468929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59036405A Pending JPS60180114A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 非晶質膜の堆積方法および堆積装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180114A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113333U (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-11 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57121233A (en) * | 1981-01-20 | 1982-07-28 | Matsushita Electronics Corp | Plasma process device |
| JPS5748627B2 (ja) * | 1973-04-11 | 1982-10-16 | ||
| JPS58132932A (ja) * | 1982-02-03 | 1983-08-08 | Matsushita Electronics Corp | プラズマ処理装置 |
| JPS5919326A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP59036405A patent/JPS60180114A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5748627B2 (ja) * | 1973-04-11 | 1982-10-16 | ||
| JPS57121233A (en) * | 1981-01-20 | 1982-07-28 | Matsushita Electronics Corp | Plasma process device |
| JPS58132932A (ja) * | 1982-02-03 | 1983-08-08 | Matsushita Electronics Corp | プラズマ処理装置 |
| JPS5919326A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113333U (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-11 |
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