JPS6156279A - 成膜方法 - Google Patents
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- JPS6156279A JPS6156279A JP17586884A JP17586884A JPS6156279A JP S6156279 A JPS6156279 A JP S6156279A JP 17586884 A JP17586884 A JP 17586884A JP 17586884 A JP17586884 A JP 17586884A JP S6156279 A JPS6156279 A JP S6156279A
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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
- 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
- C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
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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】
本発明は気相化学反応による被膜形成方法に関するもの
である。
である。
近時、硅素の水素化合物気体に水銀蒸気を混入した光化
学反応性ガスを反応容器内に充填するとともにそこに基
板を配置１シ、反応容器外より水銀ランプの波長２５３
．７ｎｍ、 １’８４．９ｎｍの紫外線を照射し、水
銀の光増感反応により基板上にアモルファスシリコン（
以下ａ−８ｉと云う）を堆積させたり、更には酸素原子
や窒素原子を含むガスを添加することにより二酸化硅素
や窒化シリコンの絶縁膜や保護膜を堆積させることが研
究されている。
学反応性ガスを反応容器内に充填するとともにそこに基
板を配置１シ、反応容器外より水銀ランプの波長２５３
．７ｎｍ、 １’８４．９ｎｍの紫外線を照射し、水
銀の光増感反応により基板上にアモルファスシリコン（
以下ａ−８ｉと云う）を堆積させたり、更には酸素原子
や窒素原子を含むガスを添加することにより二酸化硅素
や窒化シリコンの絶縁膜や保護膜を堆積させることが研
究されている。
（公開特許公報昭５４−１６３７９２ 、日経エレクト
ロニクス、 １９８２年２月１５日号） しかし、この方法で形成されたａ−８Ｉや二酸化硅素、
窒化硅素などの被膜をマイクロエレクトロクス回路の形
成プロセスに適用する際に、光増感剤として使用した水
銀が悪影響を及ぼす問題点があった。
ロニクス、 １９８２年２月１５日号） しかし、この方法で形成されたａ−８Ｉや二酸化硅素、
窒化硅素などの被膜をマイクロエレクトロクス回路の形
成プロセスに適用する際に、光増感剤として使用した水
銀が悪影響を及ぼす問題点があった。
そこで最近では、水銀光増感剤を使用せずに、ジシラン
からなる光化学反応性ガスに低圧水銀灯の波長１８４．
９ｎｍの紫外線を照射することにより直接光分解し、ａ
−８ｌを基板上に堆積させる方法が発表されている。（
、Ｔａｐ、 Ｊ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 ２２（
１９８３） Ｌ４６） この方法で形成された被膜は
、前述の水銀の悪影響を除去することができるが、しか
しガからその被膜形成速度はａ−８ｔの場合で０．０２
５°ｍ／秒程度と遅く、実用化には程遠いものである。
からなる光化学反応性ガスに低圧水銀灯の波長１８４．
９ｎｍの紫外線を照射することにより直接光分解し、ａ
−８ｌを基板上に堆積させる方法が発表されている。（
、Ｔａｐ、 Ｊ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 ２２（
１９８３） Ｌ４６） この方法で形成された被膜は
、前述の水銀の悪影響を除去することができるが、しか
しガからその被膜形成速度はａ−８ｔの場合で０．０２
５°ｍ／秒程度と遅く、実用化には程遠いものである。
ところで、Ｃ）ＴＥＭＴＣＡＴ、ＰＨＹＳＩＣ８ＬＥＴ
ＴＥＲ８１（１９／）８）、５９５〜５９６頁などの文
献によれば、シランや高次水素化シリコンは、１９０ｎ
ｍ以下、特に１６０ｎｍ以下の波長の紫外線に対して大
きな吸収域をもっているので、もし、このよりな１６０
ｎｍ以下の波長を含む紫外線を、それら光化学反応性ガ
スに直射できれば、水銀増感剤を利用しなくとも、十分
に実用に供し得る成膜速度を有するシリコンの薄膜をシ
ランから、直接光分解で基板に堆積させる成膜方法が提
供できるｔＩＴ能性がある。
ＴＥＲ８１（１９／）８）、５９５〜５９６頁などの文
献によれば、シランや高次水素化シリコンは、１９０ｎ
ｍ以下、特に１６０ｎｍ以下の波長の紫外線に対して大
きな吸収域をもっているので、もし、このよりな１６０
ｎｍ以下の波長を含む紫外線を、それら光化学反応性ガ
スに直射できれば、水銀増感剤を利用しなくとも、十分
に実用に供し得る成膜速度を有するシリコンの薄膜をシ
ランから、直接光分解で基板に堆積させる成膜方法が提
供できるｔＩＴ能性がある。
しかしながら、このような光化学反応を独立した光源と
反応槽によって実現する場合、反応槽の光取り入れ窓の
材料として、安定で扱い易い物質の範囲で最も短波長ま
で通すものとしてはスブロジイールなどの合成石英があ
るが、その通過波長け１６０ｎｍ以上で、反応槽の外か
ら窓を通して１６０ｎｍ以下の元を取入れるのけ、工業
的規模においては困難である。
反応槽によって実現する場合、反応槽の光取り入れ窓の
材料として、安定で扱い易い物質の範囲で最も短波長ま
で通すものとしてはスブロジイールなどの合成石英があ
るが、その通過波長け１６０ｎｍ以上で、反応槽の外か
ら窓を通して１６０ｎｍ以下の元を取入れるのけ、工業
的規模においては困難である。
また、近時は基板が大型化し、直径が１０ｃｒｎ以上の
ものが使用されるが、この基板の表面に光を均一に照射
して一様な厚さの膜を生成するのが困難となっている。
ものが使用されるが、この基板の表面に光を均一に照射
して一様な厚さの膜を生成するのが困難となっている。
そこで本発明の目的は、マイクロエレクトロクス回路の
形成プロセスに適用した際に水銀の悪影響のないシリコ
ンの薄膜形成に適し、大きな基板上に均一に形成させる
成膜方法を提供するものである。そしてその％ｔａとす
るところは、紫外線放射用ガスがＵ（給される放電領域
と、基板が配置され、光化学反応性ガスが単独もしくは
キャリアーガスと共に供給される反応領域とを、別々の
容器で、もしくは区画することなく一つの容器で取り囲
み、放電ガスによって形成されるプラズマから放射され
る紫外線が前記基板上に到達するように、前記放電ガス
をプラズマ化し、前記光反応性ガスを前記基板上もしく
けその近傍で光分解し、分解生成物を前記基板に堆積さ
せて基板表面に膜を形成させるにあたって、前記プラズ
マは、複数組の対向配ｔｉｌｌ〜だ市、極間に形成され
る棒状の故事によって形成され、少なくとも一組の電極
による放電は、他の組の電極による放電とは別の電源で
消費電力が制御されるよう構成されたことにある。
形成プロセスに適用した際に水銀の悪影響のないシリコ
ンの薄膜形成に適し、大きな基板上に均一に形成させる
成膜方法を提供するものである。そしてその％ｔａとす
るところは、紫外線放射用ガスがＵ（給される放電領域
と、基板が配置され、光化学反応性ガスが単独もしくは
キャリアーガスと共に供給される反応領域とを、別々の
容器で、もしくは区画することなく一つの容器で取り囲
み、放電ガスによって形成されるプラズマから放射され
る紫外線が前記基板上に到達するように、前記放電ガス
をプラズマ化し、前記光反応性ガスを前記基板上もしく
けその近傍で光分解し、分解生成物を前記基板に堆積さ
せて基板表面に膜を形成させるにあたって、前記プラズ
マは、複数組の対向配ｔｉｌｌ〜だ市、極間に形成され
る棒状の故事によって形成され、少なくとも一組の電極
による放電は、他の組の電極による放電とは別の電源で
消費電力が制御されるよう構成されたことにある。
以下に図面に基いて本発明の実施例のいくつかを説明す
る。
る。
第１図において、１は、放電領域であって、これに対向
して、５対の電極２が配置され、稀ガスもしくは水素も
しくは重水素などの紫外線放射用ガスガスが、一対のパ
イプ３から供給されるようになっている。４は、単独も
しくはキャリアーガスと共に７ランを供給するパイプで
あって、基板保持台５に載せられた基板６が配置されて
いる反ろ領域７に対向して開口し、図示の例では、基板
乙の位置は、一対の電極２間に、放電によって形成され
るプラズマ陽光柱中心から十分遠く離してある。
して、５対の電極２が配置され、稀ガスもしくは水素も
しくは重水素などの紫外線放射用ガスガスが、一対のパ
イプ３から供給されるようになっている。４は、単独も
しくはキャリアーガスと共に７ランを供給するパイプで
あって、基板保持台５に載せられた基板６が配置されて
いる反ろ領域７に対向して開口し、図示の例では、基板
乙の位置は、一対の電極２間に、放電によって形成され
るプラズマ陽光柱中心から十分遠く離してある。
ここで基板６が大きな場合にも全表面を均一に照射でき
るように、独立に消費電力が制御できる棒状のプラズマ
を５本、平面的に、並んで形成させるようになっている
。第２図は、その要部の斜視図であって、対になる電極
２ａ ２ａ、 ２ｂ−２ｂ、・・・を５組、放電領域に
突出させて配置し、中央の２ｃｍ２ｃ間は２５００Ｗの
電源で駆動し、２ｂ−２ｂと２ｄ−２ｄとは２０００Ｗ
、両痛の２ａ−２ａと２ｅ−２ｅとは１６００Ｗの電源
でそれぞれ駆動し、基板面に対して、端の方のプラズマ
から多く紫外線が放射されるようにすると、基板面上で
の紫外線の強度は、均一化される。この基板面上での紫
外線の強度の均一化については、放電領域と反応領域と
が紫外線透過窓で区画されているような場合にも利用で
き、その場合は、容器１０の部分を、例えば独立に制御
可能な５組の電極を有するランプとして構成しても良い
。また、２ａ−２ａ間、２ｂ−２ｂ間・・・の電極間距
離も全部同一である必要は全くない。むしろ、ｌ−症例
の場合、電極間距離は、２ａ−２ａや２ｅ−２ｅ（２ｂ
−２ｂや２ｄ−２ｄ（２ｃｍ２ｃが更に良い。
るように、独立に消費電力が制御できる棒状のプラズマ
を５本、平面的に、並んで形成させるようになっている
。第２図は、その要部の斜視図であって、対になる電極
２ａ ２ａ、 ２ｂ−２ｂ、・・・を５組、放電領域に
突出させて配置し、中央の２ｃｍ２ｃ間は２５００Ｗの
電源で駆動し、２ｂ−２ｂと２ｄ−２ｄとは２０００Ｗ
、両痛の２ａ−２ａと２ｅ−２ｅとは１６００Ｗの電源
でそれぞれ駆動し、基板面に対して、端の方のプラズマ
から多く紫外線が放射されるようにすると、基板面上で
の紫外線の強度は、均一化される。この基板面上での紫
外線の強度の均一化については、放電領域と反応領域と
が紫外線透過窓で区画されているような場合にも利用で
き、その場合は、容器１０の部分を、例えば独立に制御
可能な５組の電極を有するランプとして構成しても良い
。また、２ａ−２ａ間、２ｂ−２ｂ間・・・の電極間距
離も全部同一である必要は全くない。むしろ、ｌ−症例
の場合、電極間距離は、２ａ−２ａや２ｅ−２ｅ（２ｂ
−２ｂや２ｄ−２ｄ（２ｃｍ２ｃが更に良い。
１３は、放電ガスや光反応性ガスを排気するポンプであ
るが、排気は、別のパイプ８の方向から行なっても良い
。９は、装置を長期間使用する場合、電極に、光分解反
応生成物が堆積するのを防止するための保護ガスを供給
するパイプであって、電極２後方から放電領域１方向へ
、保護ガスが流れるようにすると良い。保＾ガスとして
は、アルゴンのよりな稀ガスが理想的で、そのま＼、放
市用ガスとして４り用される。これら、放電用ガスと保
護ガスの流し方には、柚々の方法、構造が採用され得る
。同様に、尤反応性ガスも、放電用ガスとして利用した
い場合は、パイプ８から排気すわば良く、この排気方法
、す［気構造についても、必要に応じて（１（々設古士
変史可能で凌）る。
るが、排気は、別のパイプ８の方向から行なっても良い
。９は、装置を長期間使用する場合、電極に、光分解反
応生成物が堆積するのを防止するための保護ガスを供給
するパイプであって、電極２後方から放電領域１方向へ
、保護ガスが流れるようにすると良い。保＾ガスとして
は、アルゴンのよりな稀ガスが理想的で、そのま＼、放
市用ガスとして４り用される。これら、放電用ガスと保
護ガスの流し方には、柚々の方法、構造が採用され得る
。同様に、尤反応性ガスも、放電用ガスとして利用した
い場合は、パイプ８から排気すわば良く、この排気方法
、す［気構造についても、必要に応じて（１（々設古士
変史可能で凌）る。
ところで、前記構成の装置を利用して、プラズマから放
射される１６０ｎｍ以下の波長の紫外線を、基板上もし
くけその近傍に直射するようにして、光化学反応的に、
光反応性ガスを光分解して、その分解生成物を基板６に
堆積していくと、水銀増感反応を利用しなくとも、アモ
ルファスシリコンの成膜速度は著しく早い。放電ガスと
して、アルゴンを使用すると、１０６．７ｎｍ、１０４
．８ｎｍ等の波長の紫外線が放射され、同様に１ クリ
プトンの場合、１２五６ｎｍ、１１６．５ｎｍ、キセノ
ンの場合、１４７ｎｍ、 １２９．６ｎｍ、水素の場
合、１２１．６ｎｍ。
射される１６０ｎｍ以下の波長の紫外線を、基板上もし
くけその近傍に直射するようにして、光化学反応的に、
光反応性ガスを光分解して、その分解生成物を基板６に
堆積していくと、水銀増感反応を利用しなくとも、アモ
ルファスシリコンの成膜速度は著しく早い。放電ガスと
して、アルゴンを使用すると、１０６．７ｎｍ、１０４
．８ｎｍ等の波長の紫外線が放射され、同様に１ クリ
プトンの場合、１２五６ｎｍ、１１６．５ｎｍ、キセノ
ンの場合、１４７ｎｍ、 １２９．６ｎｍ、水素の場
合、１２１．６ｎｍ。
１１０２６ｎの紫外線が放射される。そして、これらは
、途中さえぎられることなく、基板６上もしくはその近
傍のシランを直射する。上記以外の稀ガスも、１１００
ｎ以下の波長の紫外線を放射し、これらも、シランの直
接光分解に寄与するものと推定される。また、放電ガス
の圧力が高ければ、輝線以外にも連続スペクトルも放射
される。−例を挙げるならば、紫外線放射用放電ガスと
して、アルゴンを、５０ＳＣＣＭ乃至２００ＳＣＣＭ
流し、放電による消費１′力２５００Ｗでプラズマを形
成せしめると、約５ｃｒｎ離れた基板乙には、１６０ｎ
ｍ以下の波長の紫外線が８ｍＷ／ｃｔＩの強度の紫外巌
が直射し、光反応性ガスとして、２０ＳＣＣＭの流量の
シランを供給すると、水銀増感反応を利用しないでも、
１°１ヤ秒以上の、極めて早い成膜速度で、基板６−ヒ
に、アモルファスシリコンの膜ができる。
、途中さえぎられることなく、基板６上もしくはその近
傍のシランを直射する。上記以外の稀ガスも、１１００
ｎ以下の波長の紫外線を放射し、これらも、シランの直
接光分解に寄与するものと推定される。また、放電ガス
の圧力が高ければ、輝線以外にも連続スペクトルも放射
される。−例を挙げるならば、紫外線放射用放電ガスと
して、アルゴンを、５０ＳＣＣＭ乃至２００ＳＣＣＭ
流し、放電による消費１′力２５００Ｗでプラズマを形
成せしめると、約５ｃｒｎ離れた基板乙には、１６０ｎ
ｍ以下の波長の紫外線が８ｍＷ／ｃｔＩの強度の紫外巌
が直射し、光反応性ガスとして、２０ＳＣＣＭの流量の
シランを供給すると、水銀増感反応を利用しないでも、
１°１ヤ秒以上の、極めて早い成膜速度で、基板６−ヒ
に、アモルファスシリコンの膜ができる。
したがって普通、太陽電洩などでは基板６上に厚さ６０
０ｎｍ程度のアモルファスシリコンの膜があれば良いか
ら、前記の例では、１０分間連続して安定な放電を維持
すれば良い。同、用途によっては、膜厚け１１００ｎ程
度でも良い場合があるので、安定な放電は、大体１００
秒間以上であれば良い。紫外線の強度が大きく、また膜
厚がもっと薄くても良ければ、勿論プラズマ形成時間は
もっと短かくても良い。そして、更に、基板６の方を、
赤外線照射による加熱とか、基板保持台にヒーターを附
加しておくとか等で昇温可能な状態としておけば、アモ
ルファスシリコンの薄膜りけでなく、シリコンの多結晶
の薄膜や単結晶の薄膜も得られる。条件にもよるが、基
板６が７００〜８００℃以上であれば単結晶となるが、
多結晶の方は、もう少し低くて良い。
０ｎｍ程度のアモルファスシリコンの膜があれば良いか
ら、前記の例では、１０分間連続して安定な放電を維持
すれば良い。同、用途によっては、膜厚け１１００ｎ程
度でも良い場合があるので、安定な放電は、大体１００
秒間以上であれば良い。紫外線の強度が大きく、また膜
厚がもっと薄くても良ければ、勿論プラズマ形成時間は
もっと短かくても良い。そして、更に、基板６の方を、
赤外線照射による加熱とか、基板保持台にヒーターを附
加しておくとか等で昇温可能な状態としておけば、アモ
ルファスシリコンの薄膜りけでなく、シリコンの多結晶
の薄膜や単結晶の薄膜も得られる。条件にもよるが、基
板６が７００〜８００℃以上であれば単結晶となるが、
多結晶の方は、もう少し低くて良い。
紫外線放射用放電ガスから放射される真空紫外線の波長
は、ガスの種類によって決まるから、例えば、紫外線を
よく放射する砒素、硼素、燐の水素化物やハロゲン化物
を混入しても良い。
は、ガスの種類によって決まるから、例えば、紫外線を
よく放射する砒素、硼素、燐の水素化物やハロゲン化物
を混入しても良い。
壕だ、キャリアーガス屯しくけ光反応性ガスに砒素、燐
もしくは硼素の水素化合物やハロゲン化物を混入してお
くと、アモルファスシリコンの膜中に、不純物として、
砒素、燐、硼素がドープしたものも得られる。
もしくは硼素の水素化合物やハロゲン化物を混入してお
くと、アモルファスシリコンの膜中に、不純物として、
砒素、燐、硼素がドープしたものも得られる。
と＼で、比較実験検討の一部を紹介すると、容器内の圧
力が約２トール程度になるように排気しながら、アルゴ
ンガスを１１００５ＣＣ，シランを５ＳＣＣＭ流し、こ
の容器内に、６０℃に保持された水銀留を連通した場合
と、しない場合のプラズマからの放射光の測定結果を第
６図と第４図に示す。
力が約２トール程度になるように排気しながら、アルゴ
ンガスを１１００５ＣＣ，シランを５ＳＣＣＭ流し、こ
の容器内に、６０℃に保持された水銀留を連通した場合
と、しない場合のプラズマからの放射光の測定結果を第
６図と第４図に示す。
第３図は水銀留と連通している場合、第４図は水銀留と
連通していない場合を示し、第３図の縦軸のスケールは
第４図の２．５倍に拡大して表示しである。これからも
分る様に、水銀留と連通している場合は、水銀による放
射光が加わるが、アルゴンからの放射光は、水銀留と連
通していない場合に比べ弱い。つまり、水銀がない方は
、アルゴンからの放射はかえって強い。そして、成膜速
度は殆んど同じであって、水銀増感に必しも要らないこ
とが確認された。また、プラズマの温度は、電極として
、電子放射性の良いフィラメントを有するもの例えば、
螢尤灯の電極に使用するアルカリ土類金属の酸化物をタ
ングステンフィラメントに塗布焼結させた構成の電極や
、或は、アルカリ金属の酸化物を、基体余積に含浸、も
しくけ塗布もしくけ混合成形した電極などを利用すると
、比較的低い市カエネルギーで放電が維持できるので、
プラズマの温度も、ＲＦプラズマに比べればがなり低く
、したがって、基板上に形成される膜に対する損傷も、
ＲＦプラズマにょる成膜方法に比べ、小さいと推定され
る。このプラズマの温度については、Ｊ、 Ｑｕａｎｔ
、 ５ｐｅｃｔｒｏｓｃ、 Ｒａｄｉａｎｔ、 Ｔｒａ
ｎｓ−ｆｅｒ Ｈ（１９８０） １． Ｐｒｏｃ、
Ｐｈｙｓ、 Ｓｏｃ、 ９２（１９６７） ８９６
．、 Ａｔｏｍｉｃ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｐｒｏ
ｂａｂｉｌｉｔｉｅｓＶｏｌ、 Ｗ、 Ｎ５ＲＤＳ−Ｎ
ＢＳ ２２ （１９６９） 等（Ｄテ−タを利用して
１算しても、ＲＦプラズマの場合、７６００〜１ｉｏｏ
ｏ度ケルビンに対し、前記螢光灯の電極を用いた場合、
プラズマ温度は４６００〜５７圓度ケルビン程度で、大
略、１／２の温度である。
連通していない場合を示し、第３図の縦軸のスケールは
第４図の２．５倍に拡大して表示しである。これからも
分る様に、水銀留と連通している場合は、水銀による放
射光が加わるが、アルゴンからの放射光は、水銀留と連
通していない場合に比べ弱い。つまり、水銀がない方は
、アルゴンからの放射はかえって強い。そして、成膜速
度は殆んど同じであって、水銀増感に必しも要らないこ
とが確認された。また、プラズマの温度は、電極として
、電子放射性の良いフィラメントを有するもの例えば、
螢尤灯の電極に使用するアルカリ土類金属の酸化物をタ
ングステンフィラメントに塗布焼結させた構成の電極や
、或は、アルカリ金属の酸化物を、基体余積に含浸、も
しくけ塗布もしくけ混合成形した電極などを利用すると
、比較的低い市カエネルギーで放電が維持できるので、
プラズマの温度も、ＲＦプラズマに比べればがなり低く
、したがって、基板上に形成される膜に対する損傷も、
ＲＦプラズマにょる成膜方法に比べ、小さいと推定され
る。このプラズマの温度については、Ｊ、 Ｑｕａｎｔ
、 ５ｐｅｃｔｒｏｓｃ、 Ｒａｄｉａｎｔ、 Ｔｒａ
ｎｓ−ｆｅｒ Ｈ（１９８０） １． Ｐｒｏｃ、
Ｐｈｙｓ、 Ｓｏｃ、 ９２（１９６７） ８９６
．、 Ａｔｏｍｉｃ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｐｒｏ
ｂａｂｉｌｉｔｉｅｓＶｏｌ、 Ｗ、 Ｎ５ＲＤＳ−Ｎ
ＢＳ ２２ （１９６９） 等（Ｄテ−タを利用して
１算しても、ＲＦプラズマの場合、７６００〜１ｉｏｏ
ｏ度ケルビンに対し、前記螢光灯の電極を用いた場合、
プラズマ温度は４６００〜５７圓度ケルビン程度で、大
略、１／２の温度である。
ところで、膜質と言う観点から、良質の膜を作りたい場
合は、前記の通りプラズマ陽光柱中心がら、十分離間し
た位置、すなわちプラズマの荷電粒子損傷が殆んど生じ
ない程度離間した位置に基板を配置するように配慮する
とともに、放電、ガスの流し方において、基板の位置を
、下流にしないとか、プラズマに対して、光反応性ガス
の流し方が、基板がト流に位置するなどの配慮も効果的
である。
合は、前記の通りプラズマ陽光柱中心がら、十分離間し
た位置、すなわちプラズマの荷電粒子損傷が殆んど生じ
ない程度離間した位置に基板を配置するように配慮する
とともに、放電、ガスの流し方において、基板の位置を
、下流にしないとか、プラズマに対して、光反応性ガス
の流し方が、基板がト流に位置するなどの配慮も効果的
である。
しかしながら、膜質があまり問題にならないような場合
は、成膜速度を高くすると言う観点から、基板の位置を
、意図的にプラズマ近傍もしくけプラズマ陽光柱中心に
配置しても良い。プラズマ近傍に配置する場合は、プラ
ズマと基板との間にあみ状のグリッド電極を配ｍｔ〜で
、基板へ向うイオンをはね返すようにすると、荷電粒子
損傷は少し減少する。
は、成膜速度を高くすると言う観点から、基板の位置を
、意図的にプラズマ近傍もしくけプラズマ陽光柱中心に
配置しても良い。プラズマ近傍に配置する場合は、プラ
ズマと基板との間にあみ状のグリッド電極を配ｍｔ〜で
、基板へ向うイオンをはね返すようにすると、荷電粒子
損傷は少し減少する。
シランの流欝については、１００Ｂφシリコンウエハー
基板を用いた実験によれば、３０ＳＣＣＭ以上であって
、かつＬ６０ｎｍ以下の波長を含む紫外線の照射強度が
、基板上で８ ”′ｗ／ｃｒ／ｌ以−ヒであれば、大体
１°ｒ′／秒以上の成膜速度が得られ、実用に供し得る
。
基板を用いた実験によれば、３０ＳＣＣＭ以上であって
、かつＬ６０ｎｍ以下の波長を含む紫外線の照射強度が
、基板上で８ ”′ｗ／ｃｒ／ｌ以−ヒであれば、大体
１°ｒ′／秒以上の成膜速度が得られ、実用に供し得る
。
上記の実施例では、独立に消費電力が制御できる棒状の
５本のプラズマを平面的に形成したので基板上を均一に
照射することができる。そして水銀増感反応を利用して
いないので、膜質に対する水銀汚染の問題がないことは
勿論として、いわゆる光化学反応室内を、窓を透して、
室外から紫外線を照射する方法、装置ではないので、「
窓のくもり」と言う問題もなく、プラズマの形成は、普
通の連続放電型の電源装置類が利用できるので都合が良
い。特に、電源装置が小型に設計できる場合は、クリー
ンルーム内での占有面積が小さくて済むと言う経済上の
メリットも大きい。
５本のプラズマを平面的に形成したので基板上を均一に
照射することができる。そして水銀増感反応を利用して
いないので、膜質に対する水銀汚染の問題がないことは
勿論として、いわゆる光化学反応室内を、窓を透して、
室外から紫外線を照射する方法、装置ではないので、「
窓のくもり」と言う問題もなく、プラズマの形成は、普
通の連続放電型の電源装置類が利用できるので都合が良
い。特に、電源装置が小型に設計できる場合は、クリー
ンルーム内での占有面積が小さくて済むと言う経済上の
メリットも大きい。
もっとも本発明は水銀増感反応を利用しない場合ｒ（限
られるものではなく、水銀増感反応を利用する成膜方法
にも適用できる。そして放電領域と反応領域とを区画し
て窓を通して紫外線を照射する方法にも適用できる。
られるものではなく、水銀増感反応を利用する成膜方法
にも適用できる。そして放電領域と反応領域とを区画し
て窓を通して紫外線を照射する方法にも適用できる。
以−ヒ説明した様に、本発明は、プラズマが複数組の対
向配置ηした電極間に形成される棒状の放電によって形
成され、少なくとも一組の電極による放電とは別の電源
で消費電力が消費され、各々のプラズマの太さ、長さを
電極の大きさや距離を変えたり出来るようにしたので、
大きな基板に対しても紫外線を均一に照射でき、均一な
厚さの膜を形成することができ、ことに水銀増感反応を
利用しない成膜方法に好適に適用できる。
向配置ηした電極間に形成される棒状の放電によって形
成され、少なくとも一組の電極による放電とは別の電源
で消費電力が消費され、各々のプラズマの太さ、長さを
電極の大きさや距離を変えたり出来るようにしたので、
大きな基板に対しても紫外線を均一に照射でき、均一な
厚さの膜を形成することができ、ことに水銀増感反応を
利用しない成膜方法に好適に適用できる。
第１図は本発明の実施例に使用される装置の〃ｉ面図、
第２図は同じく斜視図、第３図と第４図は放射光の６１
１１定結果を示す。 １・・・放電領域 ２・・・′ｔ４Ｌ極５・・・基板
保持台 ６・・・基板 ７・・・反応領域 第３図 玖４Ｌ（ｎｒｎ） 第４図 板長（ｎｍ）
第２図は同じく斜視図、第３図と第４図は放射光の６１
１１定結果を示す。 １・・・放電領域 ２・・・′ｔ４Ｌ極５・・・基板
保持台 ６・・・基板 ７・・・反応領域 第３図 玖４Ｌ（ｎｒｎ） 第４図 板長（ｎｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、紫外線放射用ガスが供給される放電領域と、基板が
配置され、光化学反応性ガスが単独もしくはキャリアー
ガスと共に供給される反応領域とを、別々の容器で、も
しくは区画することなく一つの容器で取り囲み、 放電ガスによって形成されるプラズマから放射される紫
外線が前記基板上に到達するように、前記放電ガスをプ
ラズマ化し、 前記光反応性ガスを前記基板上もしくはその近傍で光分
解し、分解生成物を前記基板に堆積させて基板表面に膜
を形成させるにあたって、前記プラズマは、複数組の対
向配置した電極間に形成される棒状の放電によって形成
され、少なくとも一組の電極による放電は、他の組の電
極による放電とは別の電源で消費電力が制御されるよう
構成されたことを特徴とする成膜方法。 ２、少なくとも一組の電極による放電は、他の組の電極
による放電とは、プラズマの長さもしくは太さが異なる
ものである第１項記載の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17586884A JPS6156279A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17586884A JPS6156279A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156279A true JPS6156279A (ja) | 1986-03-20 |
| JPH0563551B2 JPH0563551B2 (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=16003605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17586884A Granted JPS6156279A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6156279A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03211283A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-09-17 | Asea Brown Boveri Ag | 被覆装置 |
| JPH04314863A (ja) * | 1991-04-11 | 1992-11-06 | Mitsutoyo Corp | プラズマ反応装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8376992B2 (en) | 2008-07-29 | 2013-02-19 | Olympus Medical Systems Corp. | Balloon catheter and sheath fabrication method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59129770A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-26 | Ushio Inc | 光化学蒸着装置 |
| JPS59145778A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-21 | Ushio Inc | 光化学蒸着装置 |
-
1984
- 1984-08-25 JP JP17586884A patent/JPS6156279A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59129770A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-26 | Ushio Inc | 光化学蒸着装置 |
| JPS59145778A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-21 | Ushio Inc | 光化学蒸着装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03211283A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-09-17 | Asea Brown Boveri Ag | 被覆装置 |
| JPH04314863A (ja) * | 1991-04-11 | 1992-11-06 | Mitsutoyo Corp | プラズマ反応装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0563551B2 (ja) | 1993-09-10 |
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