JPS61104081A - プラズマ気相成長装置 - Google Patents
プラズマ気相成長装置Info
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- JPS61104081A JPS61104081A JP22612284A JP22612284A JPS61104081A JP S61104081 A JPS61104081 A JP S61104081A JP 22612284 A JP22612284 A JP 22612284A JP 22612284 A JP22612284 A JP 22612284A JP S61104081 A JPS61104081 A JP S61104081A
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- Japan
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- electrode
- aluminum
- phase growth
- carbon
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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
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
-
- 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
- C23C16/513—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 plasma jets
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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〕
本発明はプラズマ気相成長装置であり、特にプラズマ気
相成長装置の電極材料の改良に関するものである。
相成長装置の電極材料の改良に関するものである。
プラズマ気相成長方法は、基板を低温にしたままで基板
上に放映を可能にしたものであり、通常の気相成長方法
では基板を８００℃程度の高温雰囲気中で加熱して薄膜
を形成しているものに対し、プラズマ気相成長方法は減
圧下で高周波電圧を印加することで、反応ガスにグロー
放電を生６させ、この反応ガスのエネルギーによって、
基板が低温状態でも化学反応を促し、薄膜を形成するも
のである。
上に放映を可能にしたものであり、通常の気相成長方法
では基板を８００℃程度の高温雰囲気中で加熱して薄膜
を形成しているものに対し、プラズマ気相成長方法は減
圧下で高周波電圧を印加することで、反応ガスにグロー
放電を生６させ、この反応ガスのエネルギーによって、
基板が低温状態でも化学反応を促し、薄膜を形成するも
のである。
従って、パッシベーション線やアルミニウム配線の眉間
絶縁膜を形成するために行われる気相成長で１よ、アル
ミニウムの融点をオーバする温度では気相成長が不可能
であり、これに代わる方法としてプラズマ気相成長方法
を採用することにより、精々３００℃程度の低温で気相
成長ができるために甚だ好都合である。
絶縁膜を形成するために行われる気相成長で１よ、アル
ミニウムの融点をオーバする温度では気相成長が不可能
であり、これに代わる方法としてプラズマ気相成長方法
を採用することにより、精々３００℃程度の低温で気相
成長ができるために甚だ好都合である。
° 一般にプラズマ気相成長装置の放電電極の電極材料
は、グロー放電で発生するイオンによって衝撃されても
、その電極材料がスパッタをしないような材質が使用さ
れ、通常、スパッタの少ない材料としてカーボン、又は
アルミニウム材料が知られている。
は、グロー放電で発生するイオンによって衝撃されても
、その電極材料がスパッタをしないような材質が使用さ
れ、通常、スパッタの少ない材料としてカーボン、又は
アルミニウム材料が知られている。
然しなから、カーボンは耐熱性があり、又スパッタに強
い長所がある一面、材質が多孔性であると共に、カーボ
ッ粒子の結合がルーズであるため、温度が上昇したり、
他の部分と接触したりすると、カーボン表面からカーボ
ンの粉体が飛散しやすく、これらの飛散した粉体が異物
として、ウェハ等に付着するという欠点がある。
い長所がある一面、材質が多孔性であると共に、カーボ
ッ粒子の結合がルーズであるため、温度が上昇したり、
他の部分と接触したりすると、カーボン表面からカーボ
ンの粉体が飛散しやすく、これらの飛散した粉体が異物
として、ウェハ等に付着するという欠点がある。
一方アルミニウムは耐スパツタ性がある他、金属である
から加工が容易であり、異物が発生する恐れはないが、
熔融温度が低いために使用中に電極の温度が上がると、
溶解してしまうという不都合がある。
から加工が容易であり、異物が発生する恐れはないが、
熔融温度が低いために使用中に電極の温度が上がると、
溶解してしまうという不都合がある。
従って、これらの材料の電極を使用する場合には、電極
を定期的に洗浄や交換をしながら使用しているが、異物
発生や溶解のために寿命が短く、電極の長寿命化を計る
必要がある。
を定期的に洗浄や交換をしながら使用しているが、異物
発生や溶解のために寿命が短く、電極の長寿命化を計る
必要がある。
第２図は従来のプラズマ気相成長装置を説明するための
断面図である。
断面図である。
気密性容器１があり、ガスの供給孔２と真空排気孔３が
あって、内部には基板４を搭載する基板台５があり、そ
の上部に基板に対向して電極６がある。
あって、内部には基板４を搭載する基板台５があり、そ
の上部に基板に対向して電極６がある。
プラズマ気相成長をする場合には、基板を加熱する加熱
ヒータ７によって、基板の温度を上昇させるために加熱
し、同時に高周波電圧８を印加することにより反応ガス
をプラズマ化して気相成長を行う。
ヒータ７によって、基板の温度を上昇させるために加熱
し、同時に高周波電圧８を印加することにより反応ガス
をプラズマ化して気相成長を行う。
電極６は気相成長を行われている期間、プラズマ空間内
でイオンの衝撃を受けるために、電極表面の金属がスパ
ッタをされ、そのために表面の消耗が激しくなる。
でイオンの衝撃を受けるために、電極表面の金属がスパ
ッタをされ、そのために表面の消耗が激しくなる。
このような理由から、通常電極材料はイオン衝撃に強い
カーボンか、アルミニウムが使用されるが、カーボンで
は表面からカーボンの粉体が飛散して異物を発生する原
因となり、一方アルミニウムは溶融温度が低いために使
用している内に高温になると熔解するという欠点がある
。
カーボンか、アルミニウムが使用されるが、カーボンで
は表面からカーボンの粉体が飛散して異物を発生する原
因となり、一方アルミニウムは溶融温度が低いために使
用している内に高温になると熔解するという欠点がある
。
上記の構成のプラズマ気相成長装置の電極材料であるカ
ーボンやアルミニウムは、イオンの衝撃を受けてもスパ
ッタに強い材料であるが、カーボンは機械的な力や多孔
性であるため異物を発ギし、又アルミニウムは高温にな
ると溶融してしまうことが問題点であり、そのために電
極の寿命が短かいという不具合を生ずる。
ーボンやアルミニウムは、イオンの衝撃を受けてもスパ
ッタに強い材料であるが、カーボンは機械的な力や多孔
性であるため異物を発ギし、又アルミニウムは高温にな
ると溶融してしまうことが問題点であり、そのために電
極の寿命が短かいという不具合を生ずる。
本発明は、上記問題点を解消したプラズマ気相成長装置
の電極を提供するもので、その手段は、カーボン基体に
アルミニウム金属が被着された電極を有してなることを
特徴とするプラズマ気相成長装置によって達成できる。
の電極を提供するもので、その手段は、カーボン基体に
アルミニウム金属が被着された電極を有してなることを
特徴とするプラズマ気相成長装置によって達成できる。
本発明は、異物を発生するカーボン電極や溶融温度が低
いアルミニウム電極の欠点を相互に補いその長所を合わ
せ持つように電極を形成するもので、耐熱性のあるカー
ボン基体の表面に、異物が発生しないアルミニウム金属
を被着した材料で電極を形成するようにして異物の発生
と溶融がしないように考慮したものである。
いアルミニウム電極の欠点を相互に補いその長所を合わ
せ持つように電極を形成するもので、耐熱性のあるカー
ボン基体の表面に、異物が発生しないアルミニウム金属
を被着した材料で電極を形成するようにして異物の発生
と溶融がしないように考慮したものである。
第１図は本発明の実施例である電極を説明するための断
面図である。
面図である。
電極１１は、厚みが１０ｍｍ程度のカーボン本体１２の
表面にアルミニウムＮ１３を５００μｍから１１の厚み
で被着したものである。
表面にアルミニウムＮ１３を５００μｍから１１の厚み
で被着したものである。
通常、プラズマ気相成長時の電極の温度は３５０℃程度
であり、高温度の場合でも６００℃以上になることはな
いが、もし電極表面に多量のエネルギーが集中した場合
でも、多孔性で異物を発生しやすいカーボンの表面にア
ルミニウム層が被着しであるために、エネルギーに相当
する熱が熱伝導率の良好なアルミニウムを経てカーボン
を伝導して逃げてしまい、そのために電極表面の温度は
あまり高温にならずにすみ、従って電極表面に被着して
いるアルミニウムの温度が高くならないので熔解するこ
とがない。
であり、高温度の場合でも６００℃以上になることはな
いが、もし電極表面に多量のエネルギーが集中した場合
でも、多孔性で異物を発生しやすいカーボンの表面にア
ルミニウム層が被着しであるために、エネルギーに相当
する熱が熱伝導率の良好なアルミニウムを経てカーボン
を伝導して逃げてしまい、そのために電極表面の温度は
あまり高温にならずにすみ、従って電極表面に被着して
いるアルミニウムの温度が高くならないので熔解するこ
とがない。
カーボンにアルミニウムを被着する方法として、第１の
方法として、アルミニウムを熔解して液状とし、このア
ルミニウムの溶液を、プラズマジェット法によりカーボ
ン本体に噴射して付着することにより、極めて強固にカ
ーボン本体にアルミニウムを被着することができる。
方法として、アルミニウムを熔解して液状とし、このア
ルミニウムの溶液を、プラズマジェット法によりカーボ
ン本体に噴射して付着することにより、極めて強固にカ
ーボン本体にアルミニウムを被着することができる。
第２の方法として、溶解しているアルミニウム溶液に、
カーボンの本体を適正時間だけ浸漬することにより、比
較的多孔性のカーボンの表面からアルミニウムが侵透す
ることを含めて、カーボン表面に所定の厚みでアルミニ
ウムの表面被着を行う方法がある。
カーボンの本体を適正時間だけ浸漬することにより、比
較的多孔性のカーボンの表面からアルミニウムが侵透す
ることを含めて、カーボン表面に所定の厚みでアルミニ
ウムの表面被着を行う方法がある。
いずれの方法でも、カーボン本体表面にアルミニウムの
被膜が得られ、所定の厚みの５００μｍ程度の厚みを形
成することが可能である。
被膜が得られ、所定の厚みの５００μｍ程度の厚みを形
成することが可能である。
このようにして形成されたプラズマ気相成長装置の電極
は１．長時間の寿命に耐え、例えば従来のカーボン又は
アルミニウム単体で使用した場合の電極の寿命に比較し
て、本発明の・電極はほぼ１０倍以上の寿命にすること
ができ著しい寿命の向上となる。
は１．長時間の寿命に耐え、例えば従来のカーボン又は
アルミニウム単体で使用した場合の電極の寿命に比較し
て、本発明の・電極はほぼ１０倍以上の寿命にすること
ができ著しい寿命の向上となる。
以上詳細に説明したように、本発明のプラズマ気相成長
装置の電極は長寿命で、信頼性が高く、高品質の気相成
長に供し得るという効果大なるものがある。
装置の電極は長寿命で、信頼性が高く、高品質の気相成
長に供し得るという効果大なるものがある。
第１図は本発明のプラズマＣＶＤ装置の電極を説明する
ための断面図、 第２図は従来のプラズマＣＶＤ装置の電極を説明するた
めの断面図、 図において、１１は電極、１２はカーボン本体、１３は
アルミニウム層である。
ための断面図、 第２図は従来のプラズマＣＶＤ装置の電極を説明するた
めの断面図、 図において、１１は電極、１２はカーボン本体、１３は
アルミニウム層である。
Claims (1)
- カーボン基体にアルミニウム金属が被着された電極を有
してなることを特徴とするプラズマ気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22612284A JPS61104081A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | プラズマ気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22612284A JPS61104081A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | プラズマ気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104081A true JPS61104081A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0551664B2 JPH0551664B2 (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=16840182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22612284A Granted JPS61104081A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | プラズマ気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104081A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5196400A (en) * | 1990-08-17 | 1993-03-23 | At&T Bell Laboratories | High temperature superconductor deposition by sputtering |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP22612284A patent/JPS61104081A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5196400A (en) * | 1990-08-17 | 1993-03-23 | At&T Bell Laboratories | High temperature superconductor deposition by sputtering |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0551664B2 (ja) | 1993-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |