JPS6150152B2 - - Google Patents
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- JPS6150152B2 JPS6150152B2 JP58018778A JP1877883A JPS6150152B2 JP S6150152 B2 JPS6150152 B2 JP S6150152B2 JP 58018778 A JP58018778 A JP 58018778A JP 1877883 A JP1877883 A JP 1877883A JP S6150152 B2 JPS6150152 B2 JP S6150152B2
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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
- C23C16/48—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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/482—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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光化学反応生成物を基板上に蒸着させ
る装置に関するものである。
る装置に関するものである。
最近、電子複写機の感光ドラムや太陽電池など
に使用されるアモルフアスシリコンの蒸着膜の形
成方法が研究されている。また、他方では各種の
絶縁膜や保護膜の形成にも蒸着方法が利用され、
用途によつては種々の蒸着方法が提案されている
が、このなかでも光化学反応を利用した光化学蒸
着方法は被膜形成速度が著しく早く、大面積部分
にも均一な被膜を形成できるなどの利点を有し、
最近特に注目を集めている。
に使用されるアモルフアスシリコンの蒸着膜の形
成方法が研究されている。また、他方では各種の
絶縁膜や保護膜の形成にも蒸着方法が利用され、
用途によつては種々の蒸着方法が提案されている
が、このなかでも光化学反応を利用した光化学蒸
着方法は被膜形成速度が著しく早く、大面積部分
にも均一な被膜を形成できるなどの利点を有し、
最近特に注目を集めている。
従来の光化学反応を利用した化学蒸着方法は、
紫外線をよく透過する容器内に基板を配置し、光
反応用ガスを流すとともに、容器外から、紫外線
ランプで当該ガスを光化学反応せしめ、その反応
生成物を基板に蒸着せしめるものであつて、前記
の大きな利点を有するが、反面、反応生成物が容
器の内壁にも蒸着してしまい、紫外線の透過を大
きく阻害する欠点があることが分つた。
紫外線をよく透過する容器内に基板を配置し、光
反応用ガスを流すとともに、容器外から、紫外線
ランプで当該ガスを光化学反応せしめ、その反応
生成物を基板に蒸着せしめるものであつて、前記
の大きな利点を有するが、反面、反応生成物が容
器の内壁にも蒸着してしまい、紫外線の透過を大
きく阻害する欠点があることが分つた。
そこで、光反応性ガスの通路であり、かつ基板
が配置される反応空間と、この光反応性ガスに光
化学反応を生起せしめる紫外線をプラズマ放電に
より発生させる放電空間とを同一容器で取り囲
み、プラズマと基板との間に隔壁を設けない、い
わゆる放電内蔵型光化学蒸着装置が研究開発され
ている。
が配置される反応空間と、この光反応性ガスに光
化学反応を生起せしめる紫外線をプラズマ放電に
より発生させる放電空間とを同一容器で取り囲
み、プラズマと基板との間に隔壁を設けない、い
わゆる放電内蔵型光化学蒸着装置が研究開発され
ている。
ところで蒸着膜の形成速度は紫外線量が多いほ
ど速くなり、そして発生する紫外線量は電極への
入力電力に比例する。従つて蒸着膜の形成速度向
上の要請から電極への入力電力が大きくされる
が、しかし陰極の電流密度が大きくなると陰極が
損傷を受け、著しく劣化する問題点があり、入力
電力を大きくすることには限界があつた。
ど速くなり、そして発生する紫外線量は電極への
入力電力に比例する。従つて蒸着膜の形成速度向
上の要請から電極への入力電力が大きくされる
が、しかし陰極の電流密度が大きくなると陰極が
損傷を受け、著しく劣化する問題点があり、入力
電力を大きくすることには限界があつた。
そして、この放電内蔵型光化学蒸着装置は基板
を底部に配置し、放電用電極を放電空間に向けて
水平方向に配設し、プラズマを水平方向に発生さ
せていた。しかし電極間で放電されるプラズマは
主として放電方向に対して直角方向に拡散し、こ
の拡散したプラズマが下方に配置された基板の蒸
着膜に損傷を与える恐れがあり、これを防止する
ためにはプラズマ中のイオンや電子の平均自由行
程より遠い位置に基板を置く必要がある。そして
一方では、基板に照射される紫外線強度を大きく
して効率を上げるために基板をできるだけ光源部
に近づけなければならない。従つてイオンや電子
の平均自由行程より遠い位置に基板を置いたので
は効率が低下し、十分な蒸着膜形成速度を得るこ
とができない不具合があつた。
を底部に配置し、放電用電極を放電空間に向けて
水平方向に配設し、プラズマを水平方向に発生さ
せていた。しかし電極間で放電されるプラズマは
主として放電方向に対して直角方向に拡散し、こ
の拡散したプラズマが下方に配置された基板の蒸
着膜に損傷を与える恐れがあり、これを防止する
ためにはプラズマ中のイオンや電子の平均自由行
程より遠い位置に基板を置く必要がある。そして
一方では、基板に照射される紫外線強度を大きく
して効率を上げるために基板をできるだけ光源部
に近づけなければならない。従つてイオンや電子
の平均自由行程より遠い位置に基板を置いたので
は効率が低下し、十分な蒸着膜形成速度を得るこ
とができない不具合があつた。
そこで本発明はこれらの事情にかんがみてなさ
れたものであり、簡単な構成で大電力を入力する
ことを可能とし、かつプラズマの基板方向への拡
散を防止して基板を光源部に接近させることを可
能として効率よく蒸着膜を形成できる放電内蔵型
の光化学蒸着装置を提供することを目的とする。
そしてその構成は、被処理である基板が配置され
る反応空間と、光反応性ガスに光化学反応を生起
せしめる紫外線をプラズマ放電により発生させる
放電空間とを同一容器で取り囲み、放電空間の基
板に近い側の容器側壁に複数個の陰極を円周状に
基板に遠い側の放電空間の中心に陽極をそれぞれ
配設し、円錐状にプラズマ放電させることを特徴
とする。
れたものであり、簡単な構成で大電力を入力する
ことを可能とし、かつプラズマの基板方向への拡
散を防止して基板を光源部に接近させることを可
能として効率よく蒸着膜を形成できる放電内蔵型
の光化学蒸着装置を提供することを目的とする。
そしてその構成は、被処理である基板が配置され
る反応空間と、光反応性ガスに光化学反応を生起
せしめる紫外線をプラズマ放電により発生させる
放電空間とを同一容器で取り囲み、放電空間の基
板に近い側の容器側壁に複数個の陰極を円周状に
基板に遠い側の放電空間の中心に陽極をそれぞれ
配設し、円錐状にプラズマ放電させることを特徴
とする。
以下に図面に示す実施例により本発明を具体的
に説明する。
に説明する。
容器１は略円筒状であり、側壁下方には放電用
ガスと光反応性ガスが供給される供給孔１１が、
上方の側壁にはこれらのガスが排出される排出孔
１２が設けられ、頂部にはヒーターを内蔵した試
料支持具１３が配設されている。そして図示略の
開閉口より出し入れされる被処理物である基板４
が試料支持具１３に支持されるがこの下部の空間
が反応空間５を構成している。この反応空間５の
下方がプラズマ放電が行れる放電空間３であり、
両空間３，５の間には石英ガラスなどの隔壁は設
けられていない。そして容器１の底面中央には半
球状の大きな陽極６が配設され、両空間３，５の
境界に相当する容器１の側壁には多数の陰極７が
円周状に配設されている。これらの陰極７はタン
グステン線を密にコイル状に巻回したものを再度
粗くコイル状に巻回したものであり、電子放射を
良好にするためにペースト状のアルカリ土類金属
酸化物が塗布されている。
ガスと光反応性ガスが供給される供給孔１１が、
上方の側壁にはこれらのガスが排出される排出孔
１２が設けられ、頂部にはヒーターを内蔵した試
料支持具１３が配設されている。そして図示略の
開閉口より出し入れされる被処理物である基板４
が試料支持具１３に支持されるがこの下部の空間
が反応空間５を構成している。この反応空間５の
下方がプラズマ放電が行れる放電空間３であり、
両空間３，５の間には石英ガラスなどの隔壁は設
けられていない。そして容器１の底面中央には半
球状の大きな陽極６が配設され、両空間３，５の
境界に相当する容器１の側壁には多数の陰極７が
円周状に配設されている。これらの陰極７はタン
グステン線を密にコイル状に巻回したものを再度
粗くコイル状に巻回したものであり、電子放射を
良好にするためにペースト状のアルカリ土類金属
酸化物が塗布されている。
而して両電極６，７間に電圧を印加すると垂直
方向に円錐状にプラズマ放電が行れ、発生した紫
外線は上方の基板４に照射されるが、この装置を
用いた蒸着例を示すと、反応空間５に流す光化学
反応ガスの構成は、キヤリヤーガスとしてアルゴ
ン５mmHg、光増感剤として水銀３×10-3mmHg、
分解蒸着用ガスとして四水素化珪素0.3mmHgの混
合ガスから成り、放電用ガスとして８mmHgのア
ルゴンと２×10-3mmHgの水銀の混合ガスを供給
する。基板４は約150℃に加熱されたアルミナ板
であり、電圧60V電流20Aで放電空間３に放電さ
せるとアルゴンと水銀の放電からの紫外線で四水
素化珪素が光分解し、アモルフアスの珪素が基板
４上に蒸着される。
方向に円錐状にプラズマ放電が行れ、発生した紫
外線は上方の基板４に照射されるが、この装置を
用いた蒸着例を示すと、反応空間５に流す光化学
反応ガスの構成は、キヤリヤーガスとしてアルゴ
ン５mmHg、光増感剤として水銀３×10-3mmHg、
分解蒸着用ガスとして四水素化珪素0.3mmHgの混
合ガスから成り、放電用ガスとして８mmHgのア
ルゴンと２×10-3mmHgの水銀の混合ガスを供給
する。基板４は約150℃に加熱されたアルミナ板
であり、電圧60V電流20Aで放電空間３に放電さ
せるとアルゴンと水銀の放電からの紫外線で四水
素化珪素が光分解し、アモルフアスの珪素が基板
４上に蒸着される。
なお、他の実施例として放電空間３を上方に
し、基板４を下方に配置してもよい。
し、基板４を下方に配置してもよい。
ここで重要なことは多数の陰極７が同一円周状
に配設されてプラズマ放電が垂直方向に円錐状で
行れることである。従つて大電力を入力させても
陰極７が多数個から成つているため陰極７の電流
密度が過大にならず、損傷を受けることがないの
で大量の紫外線を発生させることができる。そし
てプラズマは放電方向に対して直角方向、即ち水
平方向に拡散するが、基板４が配置されている上
方にはほとんど拡散せず、基板４を放電空間３に
近接させてもプラズマのイオンや電子によつて蒸
着膜が損傷されることがない。また、陰極７が円
周状となつているので紫外線はその円周内を通過
し、陰極７により妨げられることがない。次に、
紫外線の発生量はプラズマの厚さが大きいほど大
きくなるが、本発明では垂直方向に放電している
ために、基板４が配置されている上方から見ると
両電極６，７間距離がプラズマの厚さとなり、従
来の水平方向に放電するものに比べてプラズマが
厚く、このため下方に向けて照射される紫外線量
が多くなる。従つて、大電力を入力することが可
能であり、かつ基板４を放電空間３に近接して配
置することが可能であるので大量の紫外線が基板
４に有効に照射され、蒸着膜形成速度を著しく大
きくすることができる。
に配設されてプラズマ放電が垂直方向に円錐状で
行れることである。従つて大電力を入力させても
陰極７が多数個から成つているため陰極７の電流
密度が過大にならず、損傷を受けることがないの
で大量の紫外線を発生させることができる。そし
てプラズマは放電方向に対して直角方向、即ち水
平方向に拡散するが、基板４が配置されている上
方にはほとんど拡散せず、基板４を放電空間３に
近接させてもプラズマのイオンや電子によつて蒸
着膜が損傷されることがない。また、陰極７が円
周状となつているので紫外線はその円周内を通過
し、陰極７により妨げられることがない。次に、
紫外線の発生量はプラズマの厚さが大きいほど大
きくなるが、本発明では垂直方向に放電している
ために、基板４が配置されている上方から見ると
両電極６，７間距離がプラズマの厚さとなり、従
来の水平方向に放電するものに比べてプラズマが
厚く、このため下方に向けて照射される紫外線量
が多くなる。従つて、大電力を入力することが可
能であり、かつ基板４を放電空間３に近接して配
置することが可能であるので大量の紫外線が基板
４に有効に照射され、蒸着膜形成速度を著しく大
きくすることができる。
以上説明したように、本発明は放電空間の基板
に近い側の容器側壁に複数個の陰極を円周状に、
基板に遠い側の放電空間の中心に陽極をそれぞれ
配設したので、簡単な構成で大電力を入力するこ
とが可能となり、かつプラズマの基板方向への拡
散を防止して基板を光源部に接近させることが可
能となるので、効率よく蒸着膜を形成できる放電
内蔵型の光化学蒸着装置を提供することができ
る。
に近い側の容器側壁に複数個の陰極を円周状に、
基板に遠い側の放電空間の中心に陽極をそれぞれ
配設したので、簡単な構成で大電力を入力するこ
とが可能となり、かつプラズマの基板方向への拡
散を防止して基板を光源部に接近させることが可
能となるので、効率よく蒸着膜を形成できる放電
内蔵型の光化学蒸着装置を提供することができ
る。
第１図は本発明実施例の縦断面図、第２図は同
じく横断面図である。 １…容器、３…放電空間、４…基板、５…反応
空間、６…陽極、７…陰極。
じく横断面図である。 １…容器、３…放電空間、４…基板、５…反応
空間、６…陽極、７…陰極。
Claims (1)
- １ 被処理物である基板が配置される反応空間
と、光反応性ガスに光化学反応を生起せしめる紫
外線をプラズマ放電により発生させる放電空間と
を同一容器で取り囲み、放電空間の基板に近い側
の容器側壁に複数個の陰極を円周状に、基板に遠
い側の放電空間の中心に陽極をそれぞれ配設し、
円錐状にプラズマ放電させることを特徴とする光
化学蒸着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1877883A JPS59145778A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | 光化学蒸着装置 |
| US06/566,790 US4525381A (en) | 1983-02-09 | 1983-12-29 | Photochemical vapor deposition apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1877883A JPS59145778A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | 光化学蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59145778A JPS59145778A (ja) | 1984-08-21 |
| JPS6150152B2 true JPS6150152B2 (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=11981088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1877883A Granted JPS59145778A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | 光化学蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59145778A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6156279A (ja) * | 1984-08-25 | 1986-03-20 | Yasuo Tarui | 成膜方法 |
| JPH0627333B2 (ja) * | 1984-08-25 | 1994-04-13 | 康夫 垂井 | 成膜方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57159016A (en) * | 1981-03-26 | 1982-10-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of amorphous silicon film |
| JPS58176923A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Jeol Ltd | プラズマｃｖｄ装置 |
| JPS59126500A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-07-21 | ユニリ−バ−・ナ−ムロ−ゼ・ベンノ−トシヤ−プ | 洗剤組成物 |
-
1983
- 1983-02-09 JP JP1877883A patent/JPS59145778A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57159016A (en) * | 1981-03-26 | 1982-10-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of amorphous silicon film |
| JPS58176923A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Jeol Ltd | プラズマｃｖｄ装置 |
| JPS59126500A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-07-21 | ユニリ−バ−・ナ−ムロ−ゼ・ベンノ−トシヤ−プ | 洗剤組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59145778A (ja) | 1984-08-21 |
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