JPS6126773A - 堆積膜形成方法 - Google Patents
堆積膜形成方法Info
- Publication number
- JPS6126773A JPS6126773A JP14603184A JP14603184A JPS6126773A JP S6126773 A JPS6126773 A JP S6126773A JP 14603184 A JP14603184 A JP 14603184A JP 14603184 A JP14603184 A JP 14603184A JP S6126773 A JPS6126773 A JP S6126773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- carrier
- temperature
- raw material
- gas
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C23C16/517—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 a combination of discharges covered by two or more of groups C23C16/503 - C23C16/515
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）技術分野
本発明は、光導電膜、半導体膜あるいは絶縁性の膜等を
所望の担体上に形成させる堆積膜形成方法に関する。
所望の担体上に形成させる堆積膜形成方法に関する。
（２）従来技術
以下、非晶質シリコン（以下、ａ−５ｉ・と略す）の堆
積膜を担体上に形成させる場合を例として、この種の技
術について説明する。
積膜を担体上に形成させる場合を例として、この種の技
術について説明する。
従来、龜−８ｉの堆積膜形成方法としては、グロー放電
を利用したプラズマ分解法や所謂ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｉｐｏｓｉｊｉｏｎ）法等が知ら
れている。その中で、モノシラン （ＳｉＨ，＋） す
るいは四フッ化珪素（ＳｉＦ４）を用い、グロー放電を
利用したプラズマ分解法で得られるａ−ｓｒｓは、未結
合手がＨあるいはＦによりターミネートされるために、
未結合手の数が少なく、高い光導電性を持ち、また不純
物添加による伝導性の制御も行なえるため、太陽電池、
電子写真体感光体、光センサー薄膜、トランジスター等
の応用が提案されている。
を利用したプラズマ分解法や所謂ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｉｐｏｓｉｊｉｏｎ）法等が知ら
れている。その中で、モノシラン （ＳｉＨ，＋） す
るいは四フッ化珪素（ＳｉＦ４）を用い、グロー放電を
利用したプラズマ分解法で得られるａ−ｓｒｓは、未結
合手がＨあるいはＦによりターミネートされるために、
未結合手の数が少なく、高い光導電性を持ち、また不純
物添加による伝導性の制御も行なえるため、太陽電池、
電子写真体感光体、光センサー薄膜、トランジスター等
の応用が提案されている。
以下、第３図を参照しつつ、このようなａ−８ｉの堆積
膜形成方法を説明する。
膜形成方法を説明する。
第３図は、グロー放電を利用したプラズマ分解法に使用
される堆積膜形成装置の一例の概略構成図である。
される堆積膜形成装置の一例の概略構成図である。
第３図において、ｌはその内部で堆積膜の形成が行なわ
れる堆積室〒ある。堆積室１内は、不図示のロータリー
ポンプ、ディフィージョンポンプ等で構成される排気系
１３により、所望の圧力、に保持される。堆積室ｌ内の
圧力は、一般にはグロー放電が生じる範囲内の圧力（通
常５０ｍ■Ｔｏｒｒ〜ｌ Ｔｏｒｒ）に調整される。排
気系１３から排出される廃ガスは、排気管１０を通じ、
通常該排気管に接続される廃ガス処理系（不図示）から
系外に放出される。排気系１３により所望の圧力に保持
された堆積室ｌ内には、不図示のボンベやマスフローコ
ントローラー等で構成される原料ガス供給系に接続され
た原料ガス導入管９から、所望の流量に調整された原料
ガス （通常はＳｉＨ４ガスあるいはＳｉＨ４ガスをＨ
２、Ｈ３、Ａｔ等で希釈したガスが用いられる）が導入
される。堆積室ｌ内には、電極（所望に応じて円筒状等
の各種形状のものが用いられるが、通常は図の如き一対
の平行平板状電極２，３とされる）が設けられ、該電極
間；−惹起されるグロー放電によって原料ガスが分解さ
れる。
れる堆積室〒ある。堆積室１内は、不図示のロータリー
ポンプ、ディフィージョンポンプ等で構成される排気系
１３により、所望の圧力、に保持される。堆積室ｌ内の
圧力は、一般にはグロー放電が生じる範囲内の圧力（通
常５０ｍ■Ｔｏｒｒ〜ｌ Ｔｏｒｒ）に調整される。排
気系１３から排出される廃ガスは、排気管１０を通じ、
通常該排気管に接続される廃ガス処理系（不図示）から
系外に放出される。排気系１３により所望の圧力に保持
された堆積室ｌ内には、不図示のボンベやマスフローコ
ントローラー等で構成される原料ガス供給系に接続され
た原料ガス導入管９から、所望の流量に調整された原料
ガス （通常はＳｉＨ４ガスあるいはＳｉＨ４ガスをＨ
２、Ｈ３、Ａｔ等で希釈したガスが用いられる）が導入
される。堆積室ｌ内には、電極（所望に応じて円筒状等
の各種形状のものが用いられるが、通常は図の如き一対
の平行平板状電極２，３とされる）が設けられ、該電極
間；−惹起されるグロー放電によって原料ガスが分解さ
れる。
電極の一方、本例では電極３は、担体４を保持するため
の支持台を兼ねる。電極３の背面（以下、放電の生じる
側を表面、放電の生じない側を背面と称する）には、担
体４を所望の温度に加熱するためのヒーター５が設けら
れている。担体４の温度は温度検知器で測定されるが、
通常は熱電対１１が用いられる。熱電対１１は、グロー
放電によって生じるプラズマ雰囲気中に置かれると正常
な動作をしないので、通常は電極背面に設置される。７
は、熱電対１１で検知した温度に基づいてヒーター５に
印加する電力を制御して、担体温度を所定の温度に保持
させるための温度コントローラーである。もラ一方の電
極２は、グロー放電を惹起するための高周波が印加され
る電極である。
の支持台を兼ねる。電極３の背面（以下、放電の生じる
側を表面、放電の生じない側を背面と称する）には、担
体４を所望の温度に加熱するためのヒーター５が設けら
れている。担体４の温度は温度検知器で測定されるが、
通常は熱電対１１が用いられる。熱電対１１は、グロー
放電によって生じるプラズマ雰囲気中に置かれると正常
な動作をしないので、通常は電極背面に設置される。７
は、熱電対１１で検知した温度に基づいてヒーター５に
印加する電力を制御して、担体温度を所定の温度に保持
させるための温度コントローラーである。もラ一方の電
極２は、グロー放電を惹起するための高周波が印加され
る電極である。
該電極２はマツチングボックス１２を経て高周波電源８
に接続されており、マツチングボックス！２を経た安定
な高周波が供給される。
に接続されており、マツチングボックス！２を経た安定
な高周波が供給される。
このような堆積膜形成装置の堆積室内に、前述の如き原
料ガスを導入し、電極間にグロー放電を惹起させて、担
体上に該ガスを原料とする堆積Ｍ６を形成する。
料ガスを導入し、電極間にグロー放電を惹起させて、担
体上に該ガスを原料とする堆積Ｍ６を形成する。
このようなプラズマ分解法によるａ−Ｓｉｌｌｉの形成
に於いて、担体温度の膜形成に対する寄与は、原料ガス
の分解によって生じるラジカル（例えＪｆ。
に於いて、担体温度の膜形成に対する寄与は、原料ガス
の分解によって生じるラジカル（例えＪｆ。
ＳｉＨ２等）が担体に付着した際に、Ｓｉ原子同志の結
合を形成させるとともに、Ｓｉ原子の未結合手のターミ
ネイトに寄与しない過剰のＨ原子を、膜中から放出させ
ることにあると考えられている。担体温度があまり高す
ぎると、膜中からのＨｗ、子の離脱が激しくなり、Ｓｉ
原子の未結合手をターミネイトすべきＨ原子も放出され
膜特性が劣化してしまう。一方、担体温度が低いと、Ｈ
原子が膜中より放出されにくくなって、Ｓｉ原子同志の
結合が一次元のみの所謂ボイドの多い膜となってしまう
。
合を形成させるとともに、Ｓｉ原子の未結合手のターミ
ネイトに寄与しない過剰のＨ原子を、膜中から放出させ
ることにあると考えられている。担体温度があまり高す
ぎると、膜中からのＨｗ、子の離脱が激しくなり、Ｓｉ
原子の未結合手をターミネイトすべきＨ原子も放出され
膜特性が劣化してしまう。一方、担体温度が低いと、Ｈ
原子が膜中より放出されにくくなって、Ｓｉ原子同志の
結合が一次元のみの所謂ボイドの多い膜となってしまう
。
このため一般的には、担体温度は２５０〜３００℃程度
が好ましいとされている。
が好ましいとされている。
Ｈ原子が膜中から離脱するのに必要なエネルギーは担体
から付与されるので、膜堆積速度を高くすると担体から
供給すべき熱量が当然のことながら増大する。従って、
高堆積速度で膜形成を行なおうとすれば、担体温度を高
温にする必要を生じる。しかしながら、高温下に於ける
膜形成には、前述のような問題もあり、単に膜堆積速度
だけを高くすることはできない。
から付与されるので、膜堆積速度を高くすると担体から
供給すべき熱量が当然のことながら増大する。従って、
高堆積速度で膜形成を行なおうとすれば、担体温度を高
温にする必要を生じる。しかしながら、高温下に於ける
膜形成には、前述のような問題もあり、単に膜堆積速度
だけを高くすることはできない。
一般に、担体上に形成されるａ−Ｓｉ膜には、大きなス
トレスが生じているのが普通である。担体温度は、この
歪み緩和にも影響を与える。すなわち、担体から与えら
れる熱エネルギーにより膜の構造緩和がおこされ、スト
レスが減少されると考えられている。この歪み緩和に関
し、担体温度の低い状態で、膜堆積速度のみを高くする
と、構造緩和のために必要な熱エネルギーが十分に膜に
与えられず、膜剤れを生じ易いといった問題を生じる。
トレスが生じているのが普通である。担体温度は、この
歪み緩和にも影響を与える。すなわち、担体から与えら
れる熱エネルギーにより膜の構造緩和がおこされ、スト
レスが減少されると考えられている。この歪み緩和に関
し、担体温度の低い状態で、膜堆積速度のみを高くする
と、構造緩和のために必要な熱エネルギーが十分に膜に
与えられず、膜剤れを生じ易いといった問題を生じる。
もちろん担体温度を高くしてやれば、膜剤れは減少する
。例えば、５ Ａ ／ｓｅｃ、以下の膜堆積速度であれ
ば、相体温度２５０℃で膜剤れを生じることなく担体上
にａ−５ｉ膜を形成することができる。
。例えば、５ Ａ ／ｓｅｃ、以下の膜堆積速度であれ
ば、相体温度２５０℃で膜剤れを生じることなく担体上
にａ−５ｉ膜を形成することができる。
一方、５０Ａ ／ｓｅｅ、以上では、３５０〜４００℃
でないとＩｔ！ｆｉれを生じることなく膜形成を行なう
ことができない。しかしながら、高温下に於ける膜形成
には、前述のようなＨ原子の離脱による膜特性の劣化が
避けられない。
でないとＩｔ！ｆｉれを生じることなく膜形成を行なう
ことができない。しかしながら、高温下に於ける膜形成
には、前述のようなＨ原子の離脱による膜特性の劣化が
避けられない。
このように相体温度や膜堆積速度は、形成される堆積膜
の膜特性に大きな影響を及ぼす、しかしながら、従来法
に於ける担体の加熱は、膜形成のための熱エネルギーを
必要とするのが、堆積膜の形成されている面、すなわち
膜形成の開始時は担体表面、開始後は膜形成の行なわれ
ている堆積膜表面であるにもかかわらず、第３図に示し
た如く担体の背面から行なわれている。担体の加熱が担
体背面から行なわれるので、熱エネルギーを必要とする
膜表面への熱エネルギーの供給は、担体表面−膜表面間
に形成され既に熱エネルギーを必要としなくなっている
膜形成層を通じて行なわれることになり、膜表面に十分
なエネルギーを与えようとすれば、どうしても担体温度
を１必要以上に高くしなければならず、このため熱を必
要とする膜表面の温度が最も低く、熱を必要としない膜
形成層の内部が膜表面よりも高く加熱されるという状態
を生じ、前述の如き膜中からのＨの放出等の問題がおこ
って、膜特性の劣化を生じてしまう。
の膜特性に大きな影響を及ぼす、しかしながら、従来法
に於ける担体の加熱は、膜形成のための熱エネルギーを
必要とするのが、堆積膜の形成されている面、すなわち
膜形成の開始時は担体表面、開始後は膜形成の行なわれ
ている堆積膜表面であるにもかかわらず、第３図に示し
た如く担体の背面から行なわれている。担体の加熱が担
体背面から行なわれるので、熱エネルギーを必要とする
膜表面への熱エネルギーの供給は、担体表面−膜表面間
に形成され既に熱エネルギーを必要としなくなっている
膜形成層を通じて行なわれることになり、膜表面に十分
なエネルギーを与えようとすれば、どうしても担体温度
を１必要以上に高くしなければならず、このため熱を必
要とする膜表面の温度が最も低く、熱を必要としない膜
形成層の内部が膜表面よりも高く加熱されるという状態
を生じ、前述の如き膜中からのＨの放出等の問題がおこ
って、膜特性の劣化を生じてしまう。
このような問題は、グロー放電を利用したプラズマ分解
法による・ａ−５ｉＩＩＩ形成に特有の問題ではなく、
熱エネルギーを利用したＣＶＤ法等にも共通する問題で
ある。
法による・ａ−５ｉＩＩＩ形成に特有の問題ではなく、
熱エネルギーを利用したＣＶＤ法等にも共通する問題で
ある。
（３）発明の開示
本発明は上記の諸点に鑑み成されたものであって、本発
明の目的は、従来の堆積膜形成方法における上記の如き
問題点を解消し、高い膜堆積速度を有し且つ膜特性に優
れた堆積膜の作成を可能にならしめる新規な堆積膜形成
方法を提供することにある。
明の目的は、従来の堆積膜形成方法における上記の如き
問題点を解消し、高い膜堆積速度を有し且つ膜特性に優
れた堆積膜の作成を可能にならしめる新規な堆積膜形成
方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の本発明によって達成される
。
。
担体が配置された堆積室内に原料ガスを導入し、該ガス
を放電エネルギー及び／又は熱エネルギーで分解して、
該担体上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法に於て、該
担体を堆積膜が形成される担体表面側から加熱すること
を特徴とする堆積膜形成方法。
を放電エネルギー及び／又は熱エネルギーで分解して、
該担体上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法に於て、該
担体を堆積膜が形成される担体表面側から加熱すること
を特徴とする堆積膜形成方法。
本発明では、担体を堆積膜が形成される担体表面側から
加熱することで、堆積膜への熱エネルギーの供給をその
表面から行なうことを可能にし、膜表面よりも膜内部の
温度が高くなって膜特性を劣化させてしまうという従来
法に於ける問題点を解消するとともに、担体を必要以上
の温度に加熱しなければならないという従来法の問題点
をも解消し、高膜堆積速度での膜形成を可能にしている
。
加熱することで、堆積膜への熱エネルギーの供給をその
表面から行なうことを可能にし、膜表面よりも膜内部の
温度が高くなって膜特性を劣化させてしまうという従来
法に於ける問題点を解消するとともに、担体を必要以上
の温度に加熱しなければならないという従来法の問題点
をも解消し、高膜堆積速度での膜形成を可能にしている
。
（０発明の実施態様
以下、第１図〜第２図を参照しつつ本発明の方法を詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は、本発明の方法を実施するための堆積膜形成装
置の一例であり、その概略の構成を説明する装置の概略
構成図である０本例の装置は、第３図に於けると同様に
放電（例えば、グロー放電やアーク放電が好適である）
を利用して堆積膜を形成する堆積膜形成装置である。
置の一例であり、その概略の構成を説明する装置の概略
構成図である０本例の装置は、第３図に於けると同様に
放電（例えば、グロー放電やアーク放電が好適である）
を利用して堆積膜を形成する堆積膜形成装置である。
第１図に示される如く、本例の装置の堆積室ｌ内には、
第３図に於けると同様の一対の平行平板電極２．３が設
けられており、その一方は高周波電源８に接続されてカ
ソード電極２を構成する。
第３図に於けると同様の一対の平行平板電極２．３が設
けられており、その一方は高周波電源８に接続されてカ
ソード電極２を構成する。
高周波電源８と電極２の間には、マツチングボックス１
２が設けられ、電極２に印加する高周波の安定化がはか
られる。もう一方の電極は設置されてアノード電極３を
、構成し、担体４、本例では平板状基板を保持する。こ
れら電極は、所望に応じて２つ以上を設けることもでき
るし、その形状も上記平板状等の他、円筒状等の各種形
状のものを使用することができる。また、担体の保持は
、カソード電極で行なってもよいし、電極間の空間部に
保持する等のことも可能である。
２が設けられ、電極２に印加する高周波の安定化がはか
られる。もう一方の電極は設置されてアノード電極３を
、構成し、担体４、本例では平板状基板を保持する。こ
れら電極は、所望に応じて２つ以上を設けることもでき
るし、その形状も上記平板状等の他、円筒状等の各種形
状のものを使用することができる。また、担体の保持は
、カソード電極で行なってもよいし、電極間の空間部に
保持する等のことも可能である。
堆積室ｌ内の排気並びに原料ガスの導入は、第３図に於
けると同様、それぞれ排気管ｌＯと原料ガス導入管９を
通じ、第３図に於けると同様に排気系１３並びに原料ガ
ス導入系（不図示）によって行なわれる。すなわち排気
系１３は、不図示のロータリーポンプ、ディフィージョ
ンポンプ等で構成され、堆積室ｌ内を、所望の圧力に保
持する。排気系１３から排出される廃ガスは、排気管１
０を通じ、該排気管に接続される廃ガス処理系（不図示
）から系外に放出される０Ｍ料ガス供給系は１例えば前
述のＳｉＨ４ガスやこれを希釈するためのＨ２，Ｈ，！
。
けると同様、それぞれ排気管ｌＯと原料ガス導入管９を
通じ、第３図に於けると同様に排気系１３並びに原料ガ
ス導入系（不図示）によって行なわれる。すなわち排気
系１３は、不図示のロータリーポンプ、ディフィージョ
ンポンプ等で構成され、堆積室ｌ内を、所望の圧力に保
持する。排気系１３から排出される廃ガスは、排気管１
０を通じ、該排気管に接続される廃ガス処理系（不図示
）から系外に放出される０Ｍ料ガス供給系は１例えば前
述のＳｉＨ４ガスやこれを希釈するためのＨ２，Ｈ，！
。
Ａｒ等の原料ガスを入れるボンベや、これらガスの流量
を調整して堆積室ｌ内に所望の流量の原料ガスをするた
めのマスフローコントローラー辱で構成され、原料ガス
導入管９を通じ、堆積室１内に所望の流量の原料ガスを
供給する。
を調整して堆積室ｌ内に所望の流量の原料ガスをするた
めのマスフローコントローラー辱で構成され、原料ガス
導入管９を通じ、堆積室１内に所望の流量の原料ガスを
供給する。
担体４は、堆積室１内に図の如くに設けた加熱手段たる
赤外線ランプ２２により、その表面から加熱される。該
ランプ２２と対に設けられている反射鏡２３は、該ラン
プ２２から放出される赤外線を集光し、担体全体を均一
に加熱するためのものである０反射鏡２３は、必ずしも
設ける必要はないが、これを設けることで、本発明をよ
り効果的にすることができる。
赤外線ランプ２２により、その表面から加熱される。該
ランプ２２と対に設けられている反射鏡２３は、該ラン
プ２２から放出される赤外線を集光し、担体全体を均一
に加熱するためのものである０反射鏡２３は、必ずしも
設ける必要はないが、これを設けることで、本発明をよ
り効果的にすることができる。
担体温度の制御は、赤外線ランプ２２に印加する電圧を
制御することにより行なう、担体４を保持する電極３の
背面には、該担体が、必要以上に加熱されるのを防止す
るために、ＡＩ等の材質からなるヒートシンク２０が設
けられている。ヒートシンク２０内には、これを冷却す
るための冷却水を循環させる水冷パイプ２１が設けられ
ている。本発明では担体を冷却することは、必ずしも必
要ではないが、このようなヒートシンク等の冷却手段を
用いて担体を背面から冷却することにより、熱エネルギ
ーを必要とすしない膜形成層内部の温度を低くし、熱エ
ネルギーを必要とする堆積膜表面にのみ十分にエネルギ
ーを供給することができるので、好適な膜形成が可能で
ある。
制御することにより行なう、担体４を保持する電極３の
背面には、該担体が、必要以上に加熱されるのを防止す
るために、ＡＩ等の材質からなるヒートシンク２０が設
けられている。ヒートシンク２０内には、これを冷却す
るための冷却水を循環させる水冷パイプ２１が設けられ
ている。本発明では担体を冷却することは、必ずしも必
要ではないが、このようなヒートシンク等の冷却手段を
用いて担体を背面から冷却することにより、熱エネルギ
ーを必要とすしない膜形成層内部の温度を低くし、熱エ
ネルギーを必要とする堆積膜表面にのみ十分にエネルギ
ーを供給することができるので、好適な膜形成が可能で
ある。
担体温度の検知は、不図示の温度検知器を用い、担体表
面側から行なう、もちろん担体側面、担体背面からの測
温も可能であるが、好適な膜形成を行なうためには表面
から測温するのが好ましい。したがって温度検知器とし
ては、担体表面を非接触式で測温できるもの、例えば非
接触式の赤外線温度センサー等が好ましい、前述の熱電
対を使用する場合には、放電開始前に測温を行なう必要
がある。
面側から行なう、もちろん担体側面、担体背面からの測
温も可能であるが、好適な膜形成を行なうためには表面
から測温するのが好ましい。したがって温度検知器とし
ては、担体表面を非接触式で測温できるもの、例えば非
接触式の赤外線温度センサー等が好ましい、前述の熱電
対を使用する場合には、放電開始前に測温を行なう必要
がある。
第２図に示される装置は、本発明の方法を実施するため
の堆積膜形成装置の別の例であり、その概略の構成を説
明する装置の概略構成図である。
の堆積膜形成装置の別の例であり、その概略の構成を説
明する装置の概略構成図である。
本例の装置では、第１図に於ける赤外線う・ンプの代わ
りに、原料ガスとは別の加熱ガス３２を用いて担体４の
加熱を行なう、加熱手段を加熱ガス３２とする以外は、
第１図の装置と同様の構成としである。加熱ガス３２は
、ノズル３０から担体表面に放出され、担体４をその表
面から加熱する。ノズル３０は、電極２，３（本例では
円盤状）を、図の如くに囲むようにリング状に配列され
、電極３に保持された担体４を均一に加熱しうるように
されている。加熱ガスとしては、原料ガスと反応しない
もの、例えば、Ａｒ、 Ｈｅ、 Ｍｅ等のガスやＮ２等
の不活性ガス等が好適に使用しうる。３１は、これらガ
スの供給源とノズル３０との間に設けられたガス加熱用
ヒーターであり、３３はヒーター３１に電力を供給する
ためのヒーター電源である。もちろん、これ等ガスの流
量は、流量調整バルブ（不図示）等により所望の流量に
調整されることは言うまでもない。
りに、原料ガスとは別の加熱ガス３２を用いて担体４の
加熱を行なう、加熱手段を加熱ガス３２とする以外は、
第１図の装置と同様の構成としである。加熱ガス３２は
、ノズル３０から担体表面に放出され、担体４をその表
面から加熱する。ノズル３０は、電極２，３（本例では
円盤状）を、図の如くに囲むようにリング状に配列され
、電極３に保持された担体４を均一に加熱しうるように
されている。加熱ガスとしては、原料ガスと反応しない
もの、例えば、Ａｒ、 Ｈｅ、 Ｍｅ等のガスやＮ２等
の不活性ガス等が好適に使用しうる。３１は、これらガ
スの供給源とノズル３０との間に設けられたガス加熱用
ヒーターであり、３３はヒーター３１に電力を供給する
ためのヒーター電源である。もちろん、これ等ガスの流
量は、流量調整バルブ（不図示）等により所望の流量に
調整されることは言うまでもない。
上記のような堆積膜形成装置の堆積室内に、前述の如き
原料ガスを導入し、電極間に放電を惹起させて、担体上
に該ガスを原料とする堆積膜を形成する。
原料ガスを導入し、電極間に放電を惹起させて、担体上
に該ガスを原料とする堆積膜を形成する。
尚、本発明の方法を実施するための装置は、上記例に限
定されるものではなく、例えば前述のＣＶＤ法等の如く
熱エネルギーを利用して堆積膜を形成する装置あるいは
これ等を組み合せた装置等、放電エネルギー及び／又は
熱エネルギーを利用して担体上に堆積膜を形成し得るも
のであり、且つ担体を表面から加熱するものであれば、
有効に適用できるものである。
定されるものではなく、例えば前述のＣＶＤ法等の如く
熱エネルギーを利用して堆積膜を形成する装置あるいは
これ等を組み合せた装置等、放電エネルギー及び／又は
熱エネルギーを利用して担体上に堆積膜を形成し得るも
のであり、且つ担体を表面から加熱するものであれば、
有効に適用できるものである。
このような本発明に使用しうる担体としては、特に限定
はなく、各種材質のものを広く使用することが可能であ
り、その形状や大きさ等も、用途等に応じて適宜選択す
ることができる。
はなく、各種材質のものを広く使用することが可能であ
り、その形状や大きさ等も、用途等に応じて適宜選択す
ることができる。
また、本発明における原料ガスとしては、前述のモノシ
ランや四フッ化珪素等の他、光導電膜、半導体膜あるい
は絶縁膜等の形成すべき堆積膜の用途に応じて、種々の
原料ガスを単独で、あるいは混合する等して使用するこ
とができる。
ランや四フッ化珪素等の他、光導電膜、半導体膜あるい
は絶縁膜等の形成すべき堆積膜の用途に応じて、種々の
原料ガスを単独で、あるいは混合する等して使用するこ
とができる。
本発明に於ける担体の加熱手段としては、前述の赤外線
ランプ、加熱ガス等の他、担体をその表面から加熱しう
る手段であれば広く使用することができる。
ランプ、加熱ガス等の他、担体をその表面から加熱しう
る手段であれば広く使用することができる。
（５）実施例
以下に実施例を示し、本発明について更に詳細に説明す
る。
る。
［実施例１］
第１図の装置を用い、ａ−９ｉ膜の形成を行なった。
堆積室ｌ内の電極３上に、平板状のガラス基板４を設置
した後、堆積室ｌ内を２５０ｍｍＴｏｏｒの圧力に保持
した。ガラス基板の材質は、コーニング社（米国）製の
コーニング７０５９ （商標名）とした。この圧力を保
持したまま、基板４表面を熱電対で測温し、該表面温度
が３００”Ｃ±１０℃になるように、ランプに印加する
電圧を調整し基板温度を制御した。測温は、基板表面の
数箇所について行ない１表面の温度が±１０℃の範囲に
なっていることを確かめた。
した後、堆積室ｌ内を２５０ｍｍＴｏｏｒの圧力に保持
した。ガラス基板の材質は、コーニング社（米国）製の
コーニング７０５９ （商標名）とした。この圧力を保
持したまま、基板４表面を熱電対で測温し、該表面温度
が３００”Ｃ±１０℃になるように、ランプに印加する
電圧を調整し基板温度を制御した。測温は、基板表面の
数箇所について行ない１表面の温度が±１０℃の範囲に
なっていることを確かめた。
測温後、上記条件に保った堆積室内に、原料ガストシテ
ノモノシラン（Ｓｉ）ｔ４）を、１００ｃｃ／ｍｉｎ、
＋７）流入速度で導入し、１ｏｏｗの高周波を電極２，
３間に印加したところ、３０分後にガラス基板上に膜厚
９．１−のａ−９ｉｔＩ％が形成された（膜堆積速度＝
約５０Ａ ／ｓｅｃ、）、膜剤れは生じなかった。
ノモノシラン（Ｓｉ）ｔ４）を、１００ｃｃ／ｍｉｎ、
＋７）流入速度で導入し、１ｏｏｗの高周波を電極２，
３間に印加したところ、３０分後にガラス基板上に膜厚
９．１−のａ−９ｉｔＩ％が形成された（膜堆積速度＝
約５０Ａ ／ｓｅｃ、）、膜剤れは生じなかった。
［実施例２］
実施例１と同じ装置を用い、高周波の印加時間を５分間
とする以外は実施例１と同様の条件で膜形成を行なった
ところ、膜厚１．５−のａ−９ｉ膜が膜剤れを生じるこ
となくガラス基板上に形成された（膜堆積速度： ５０
Ａ ／ｓｅｃ、）。
とする以外は実施例１と同様の条件で膜形成を行なった
ところ、膜厚１．５−のａ−９ｉ膜が膜剤れを生じるこ
となくガラス基板上に形成された（膜堆積速度： ５０
Ａ ／ｓｅｃ、）。
得られたａ−９ｉｌＩ上に０．２膳■間隔のくし型Ａ１
電極を真空蒸着により作成した後、２．２Ｘ １０１４
ｐｈｏｔｏｎ／ｃゴ（７） Ｈｅ−Ｎｅレーザーを照射
し、暗導電率及び引導電率を測定したところ、それぞれ
σｄ＝ ７．４ Ｘ １０八〇−ｃｍ）−’、σｐ＝
３ Ｘ １０’（Ω−ａｍ）−’の良好な光導電
性を有してｌ、Ｎることが分った。
電極を真空蒸着により作成した後、２．２Ｘ １０１４
ｐｈｏｔｏｎ／ｃゴ（７） Ｈｅ−Ｎｅレーザーを照射
し、暗導電率及び引導電率を測定したところ、それぞれ
σｄ＝ ７．４ Ｘ １０八〇−ｃｍ）−’、σｐ＝
３ Ｘ １０’（Ω−ａｍ）−’の良好な光導電
性を有してｌ、Ｎることが分った。
［実施例３］
第２図の装置を用い、ａ−９ｉ膜の形成を行なった。
堆積室１内の電極３上に、円盤状のガラス基板４を設置
した後、堆積室ｌ内を２５０薦■Ｔｏｏｒの圧力に保持
した。ガラス基板の材質は、実施例１と同様とした。こ
の圧力を保持したまま、Ａｒの加熱ガスをノズル３０か
ら基板４表面に向って放出させ。
した後、堆積室ｌ内を２５０薦■Ｔｏｏｒの圧力に保持
した。ガラス基板の材質は、実施例１と同様とした。こ
の圧力を保持したまま、Ａｒの加熱ガスをノズル３０か
ら基板４表面に向って放出させ。
基板を加熱した。基板温度は実施例１と同様に熱電対で
測温し、該表面温度が３００℃±１０℃になるように、
ガス放熱用ヒター３１に印加する電圧を調整し基板温度
を制御した。測温は、基板表面の数箇所について行ない
、表面の温度が±１０℃の範囲になっていることを確か
めた。
測温し、該表面温度が３００℃±１０℃になるように、
ガス放熱用ヒター３１に印加する電圧を調整し基板温度
を制御した。測温は、基板表面の数箇所について行ない
、表面の温度が±１０℃の範囲になっていることを確か
めた。
測温後、上記条件に保った堆積室内に、原料ガスとして
のモノシラン（Ｓｉ）Ｌ）を、１ｏＯｃｃ／ｓｉｎ、の
流入速度で導入し、ｔｏｏｗの高周波を電極２，３間に
印加したところ、５分後にガラス基板上に膜厚１．８−
のａ−３ｉ膜が膜剤れを生じることなく形成された（膜
堆積速度＝ ６ＯＡ ／ｓｅｅ、）。
のモノシラン（Ｓｉ）Ｌ）を、１ｏＯｃｃ／ｓｉｎ、の
流入速度で導入し、ｔｏｏｗの高周波を電極２，３間に
印加したところ、５分後にガラス基板上に膜厚１．８−
のａ−３ｉ膜が膜剤れを生じることなく形成された（膜
堆積速度＝ ６ＯＡ ／ｓｅｅ、）。
得られたａ−５ｉ膜を実施例２と同様にして評価したと
ころ、σｄ−６Ｘ１Ｇ−１火Ｑ−ｃ 層 ）−１σｐ
＝ ｌ Ｘｌ０−’ （Ω−Ｃ■）−１の良好な光導
電性を有していることが分った。
ころ、σｄ−６Ｘ１Ｇ−１火Ｑ−ｃ 層 ）−１σｐ
＝ ｌ Ｘｌ０−’ （Ω−Ｃ■）−１の良好な光導
電性を有していることが分った。
（８）発明の効果
以上に説明した如く、本発明では、担体を堆積膜が形成
される担体表面側から加熱するので、堆積膜表面から熱
エネルギーを供給することができるようになり、従来法
に於ける膜特性劣化の原因、すなわち膜表面よりも膜内
部の温度が高くなってしまうという従来法の問題点を解
消することができた。また、膜形成のために必要な熱エ
ネルギーを膜表面に有効に供給することができるので、
従来の如く担体を必要以上の温度に加熱しなくてもよく
なり、従来と同程度の温度、すなわち２５０〜３００℃
程度で膜剤れ等のない良好な膜特性を有する堆積膜を、
高堆積速度での形成すること ′が可能になった。
される担体表面側から加熱するので、堆積膜表面から熱
エネルギーを供給することができるようになり、従来法
に於ける膜特性劣化の原因、すなわち膜表面よりも膜内
部の温度が高くなってしまうという従来法の問題点を解
消することができた。また、膜形成のために必要な熱エ
ネルギーを膜表面に有効に供給することができるので、
従来の如く担体を必要以上の温度に加熱しなくてもよく
なり、従来と同程度の温度、すなわち２５０〜３００℃
程度で膜剤れ等のない良好な膜特性を有する堆積膜を、
高堆積速度での形成すること ′が可能になった。
第１図〜第２図は、それぞれ本発明の方法に用いられる
堆積膜形成装置の一例の概略構成図及び別の例の概略構
成図であり、第３図は従来例の堆積膜形成装置の一例の
概略構成図である。 １−ｍ＝堆積室 ２．３−−一電極４−−−担
体 ５−ｍ−担体加熱用ヒーター ６−ｍ−堆積膜 ７一−一温度コントローラー ８−ｍ−高周波電源 ８−ｍ−原料ガス導入管 １０−−一排気管 １１−−一熱電対１２−−
−マツチングボックス １３−ｍ−排気系 ２０−ｍ−ヒートシンク ２１−一一水冷パイブ ２３−−一反射鏡２２−−
−赤外線ランプ ３ｏ−一一ノズル３１−−−ガス加
熱用ヒター ３２−ｍ−加熱ガス ３３−一一ガス加熱用ヒター電源 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図
堆積膜形成装置の一例の概略構成図及び別の例の概略構
成図であり、第３図は従来例の堆積膜形成装置の一例の
概略構成図である。 １−ｍ＝堆積室 ２．３−−一電極４−−−担
体 ５−ｍ−担体加熱用ヒーター ６−ｍ−堆積膜 ７一−一温度コントローラー ８−ｍ−高周波電源 ８−ｍ−原料ガス導入管 １０−−一排気管 １１−−一熱電対１２−−
−マツチングボックス １３−ｍ−排気系 ２０−ｍ−ヒートシンク ２１−一一水冷パイブ ２３−−一反射鏡２２−−
−赤外線ランプ ３ｏ−一一ノズル３１−−−ガス加
熱用ヒター ３２−ｍ−加熱ガス ３３−一一ガス加熱用ヒター電源 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図
Claims (1)
- 担体が配置された堆積室内に原料ガスを導入し、該ガス
を放電エネルギー及び／又は熱エネルギーで分解して、
該担体上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法に於て、該
担体を堆積膜が形成される担体表面側から加熱すること
を特徴とする堆積膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14603184A JPS6126773A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 堆積膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14603184A JPS6126773A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 堆積膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126773A true JPS6126773A (ja) | 1986-02-06 |
Family
ID=15398539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14603184A Expired - Lifetime JPS6126773A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 堆積膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126773A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6328868A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Ulvac Corp | Ｃｖｄ法 |
| JP2008214688A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Ulvac Japan Ltd | 熱ｃｖｄ装置および成膜方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51149882A (en) * | 1975-06-18 | 1976-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chemical condensation apparatus |
| JPS5738935A (en) * | 1980-08-19 | 1982-03-03 | Fujitsu Ltd | Chemical gaseous phase reactor |
-
1984
- 1984-07-16 JP JP14603184A patent/JPS6126773A/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51149882A (en) * | 1975-06-18 | 1976-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chemical condensation apparatus |
| JPS5738935A (en) * | 1980-08-19 | 1982-03-03 | Fujitsu Ltd | Chemical gaseous phase reactor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6328868A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Ulvac Corp | Ｃｖｄ法 |
| JP2008214688A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Ulvac Japan Ltd | 熱ｃｖｄ装置および成膜方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3581388B2 (ja) | 均一性が向上した堆積ポリシリコン膜と、そのための装置 | |
| US5133986A (en) | Plasma enhanced chemical vapor processing system using hollow cathode effect | |
| US7700376B2 (en) | Edge temperature compensation in thermal processing particularly useful for SOI wafers | |
| US5373806A (en) | Particulate-free epitaxial process | |
| JP3517934B2 (ja) | シリコン膜の形成方法 | |
| JPH0387372A (ja) | 堆積膜形成方法 | |
| JPH0772351B2 (ja) | 金属薄膜選択成長方法 | |
| US4292343A (en) | Method of manufacturing semiconductor bodies composed of amorphous silicon | |
| JPS6248753B2 (ja) | ||
| WO2001071784A1 (fr) | Procede de fabrication de semi-conducteurs et appareil de fabrication | |
| JPH02258689A (ja) | 結晶質薄膜の形成方法 | |
| JPS6126772A (ja) | 堆積膜形成方法 | |
| JPS6126773A (ja) | 堆積膜形成方法 | |
| JP2002110551A (ja) | 半導体薄膜の形成方法及び装置 | |
| JPH03139824A (ja) | 半導体薄膜の堆積方法 | |
| JP3084395B2 (ja) | 半導体薄膜の堆積方法 | |
| JPS6126775A (ja) | 堆積膜形成方法 | |
| JP2608456B2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPH09162131A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH0891987A (ja) | プラズマ化学蒸着装置 | |
| JP2925310B2 (ja) | 堆積膜形成方法 | |
| JPH01298173A (ja) | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜製造方法 | |
| JPS6319210B2 (ja) | ||
| JP2636215B2 (ja) | 堆積膜形成装置 | |
| JPH1161418A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |