JPS62214179A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPS62214179A JPS62214179A JP5996986A JP5996986A JPS62214179A JP S62214179 A JPS62214179 A JP S62214179A JP 5996986 A JP5996986 A JP 5996986A JP 5996986 A JP5996986 A JP 5996986A JP S62214179 A JPS62214179 A JP S62214179A
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- JP
- Japan
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- plasma
- reaction chamber
- substrate
- reaction
- chamber
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- Pending
Links
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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）
この発明は基板損傷が少なく、低温で多成分系の薄膜を
形成するのに有効な薄膜形成装置に関するものである。
形成するのに有効な薄膜形成装置に関するものである。
（従来の技＠）
従来、マイクロ波と磁場による電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）によって作られたプラズマを利用する成膜方
法においてはプラズマ室にたとえば、Ｎ２゜Ｎ２．Ａｒ
などのガスを入れてプラズマ化し、同時に反応室に５Ｉ
Ｈ４，ＴＭＧ（）リメチルガリウム）などのガスを導入
し、プラズマガスと反応させてａ−８ｉやＧａＮなどの
薄膜が形成されている（加藤、青水：応用物理総合講演
会予稿集（Ｓ６０春、３１ａ−Ｔ−１）、前イ組１々々
木、小林：応用物理総合講演会予稿集（８６０，春３０
ｐ−Ｚ−１０））。
（ＥＣＲ）によって作られたプラズマを利用する成膜方
法においてはプラズマ室にたとえば、Ｎ２゜Ｎ２．Ａｒ
などのガスを入れてプラズマ化し、同時に反応室に５Ｉ
Ｈ４，ＴＭＧ（）リメチルガリウム）などのガスを導入
し、プラズマガスと反応させてａ−８ｉやＧａＮなどの
薄膜が形成されている（加藤、青水：応用物理総合講演
会予稿集（Ｓ６０春、３１ａ−Ｔ−１）、前イ組１々々
木、小林：応用物理総合講演会予稿集（８６０，春３０
ｐ−Ｚ−１０））。
電子サイクロトロン共鳴によるプラズマを利用した膜の
性質は低温で高品質のものが生成できることやプラズマ
による損傷が少ないなどの多くの利点を持っている。
性質は低温で高品質のものが生成できることやプラズマ
による損傷が少ないなどの多くの利点を持っている。
（発明が解決しようとする問題点）
多成分系の薄膜を作る場合には一般的なＣＶＤ装置では
成分を制御するのは難かしい。電子サイクロトロン共鳴
によるプラズマを利用したＣＶＤ装置でも同様のことが
存在すると思われる。一般に多成分系の成膜はスパッタ
あるいはレーザ蒸着が利用されることが多いが、それら
では高温が必要であったり、基板損傷が生じたり、組成
が思うようにできなかったというような問題があった。
成分を制御するのは難かしい。電子サイクロトロン共鳴
によるプラズマを利用したＣＶＤ装置でも同様のことが
存在すると思われる。一般に多成分系の成膜はスパッタ
あるいはレーザ蒸着が利用されることが多いが、それら
では高温が必要であったり、基板損傷が生じたり、組成
が思うようにできなかったというような問題があった。
この発明の目的とするところは電子サイクロトロン共鳴
によるプラズマ反応とレーザ蒸着を組み合わせることに
よって高速成膜でき、低温で形成できかつ基板損傷が少
なく、膜組成がコントロールできる装置を提供すること
にある。
によるプラズマ反応とレーザ蒸着を組み合わせることに
よって高速成膜でき、低温で形成できかつ基板損傷が少
なく、膜組成がコントロールできる装置を提供すること
にある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は基板を配置する反応室と、該反応室に接して配
置され導波管と磁界印加手段が取付られたプラズマ生成
室と、高出力パルスレーザ光源を備え、反応室とプラズ
マ生成室の境界部近傍に所望の組成を含むターゲットが
配置されており、反応室にはレーザ光を導入し得る窓が
形成されていることを特徴とする薄膜形成装置である。
置され導波管と磁界印加手段が取付られたプラズマ生成
室と、高出力パルスレーザ光源を備え、反応室とプラズ
マ生成室の境界部近傍に所望の組成を含むターゲットが
配置されており、反応室にはレーザ光を導入し得る窓が
形成されていることを特徴とする薄膜形成装置である。
（作用）
電子サイクロトロン共鳴によるプラズマガスを利用した
成膜はそのイオンのエネルギーが小さいので基板損傷が
少なくかつ比較的低温でも形成できる。一方、パルスレ
ーザによってターゲットを局所的に瞬時に超高温にし、
物質を蒸発させてガス化する方法では、そのガスの成分
はターゲット組成とほぼ同じとなるので、そのガスとプ
ラズマガス及び反応ガスとを混合し反応させることによ
り両者の長所が生かせることになるので、高速、低温、
低基板損傷でコントロールできた組成の薄膜が形成でき
ることになる。
成膜はそのイオンのエネルギーが小さいので基板損傷が
少なくかつ比較的低温でも形成できる。一方、パルスレ
ーザによってターゲットを局所的に瞬時に超高温にし、
物質を蒸発させてガス化する方法では、そのガスの成分
はターゲット組成とほぼ同じとなるので、そのガスとプ
ラズマガス及び反応ガスとを混合し反応させることによ
り両者の長所が生かせることになるので、高速、低温、
低基板損傷でコントロールできた組成の薄膜が形成でき
ることになる。
（実施例）
以下、本発明の詳細な説明する。第１図は一実施例の装
置を示す断面図である。
置を示す断面図である。
１は反応室であり、内部に加熱ヒータ付の基板ホルダー
２が設けられ、基板３が配置されている。反応室１の上
部にはプラズマ生成室４が配置され、その間にオリフィ
ス５が設けられている。プラズマ生成室には石英製のマ
イクロ波導入窓６を介してマイクロ波導波管７が接続さ
れ、プラズマ生成室の周囲には磁気コイル８が配置され
ている。９はプラズマ生成室へのガス導入管１０はパル
プ、１１は反応系ガス導入管である。また、反応室との
プラズマ生成室の境界にあるオリフィスの所にはシール
ドされた所望の組成を含んだターゲット１２が配置され
ている。また反応室１の側壁にはＫＣｌ製のレーザー光
導入窓１３が設けられ、その外にはパルスレーザ−１４
及びミラー１５とミラー駆動部１６が配置されている。
２が設けられ、基板３が配置されている。反応室１の上
部にはプラズマ生成室４が配置され、その間にオリフィ
ス５が設けられている。プラズマ生成室には石英製のマ
イクロ波導入窓６を介してマイクロ波導波管７が接続さ
れ、プラズマ生成室の周囲には磁気コイル８が配置され
ている。９はプラズマ生成室へのガス導入管１０はパル
プ、１１は反応系ガス導入管である。また、反応室との
プラズマ生成室の境界にあるオリフィスの所にはシール
ドされた所望の組成を含んだターゲット１２が配置され
ている。また反応室１の側壁にはＫＣｌ製のレーザー光
導入窓１３が設けられ、その外にはパルスレーザ−１４
及びミラー１５とミラー駆動部１６が配置されている。
この窓はプラズマ流の外になるような装置に設定させて
いる。
いる。
この装置によって、−例としてＰＬＺＴ薄膜を形成する
場合を具体的に説明する。
場合を具体的に説明する。
まず、拡散ポンプ及び油回転ポンプを用いて反応室１と
プラズマ生成室４内をｌＸｌ０−６Ｔｏｒｒ以下まで排
気する。この時基板３は３００°Ｃに設定されている。
プラズマ生成室４内をｌＸｌ０−６Ｔｏｒｒ以下まで排
気する。この時基板３は３００°Ｃに設定されている。
次にパルプ１０を開きプラズマ生成室４及び反応室１に
それぞれ高純度のＡｒ及び０２を導入し、排気系のパル
プ、バリアプルオリフィスによって真空室の圧力を１×
１叶’Ｔｏｒｒに設定する。この状態で２゜４５ＧＨｚ
のマイクロ波電力を３００Ｗａｔｔにし、かつ磁気コイ
ル８による磁束密度８７５Ｇａｕｓｓの磁場を発生さ、
せてＭガスプラズマを発生させる。その後、シャッタ１
７．１８を開はレーザー光を鏡テＰＬＺＴ９１６５／３
５組成のターゲットに当たる部分を走査させて、蒸発ガ
スとＡｒイオンあるいはラジカルさらに反応室に導入さ
れた０２分子とが反応、分解過程を起こしながら、それ
らが基板３に致達して膜として堆積することになる。
それぞれ高純度のＡｒ及び０２を導入し、排気系のパル
プ、バリアプルオリフィスによって真空室の圧力を１×
１叶’Ｔｏｒｒに設定する。この状態で２゜４５ＧＨｚ
のマイクロ波電力を３００Ｗａｔｔにし、かつ磁気コイ
ル８による磁束密度８７５Ｇａｕｓｓの磁場を発生さ、
せてＭガスプラズマを発生させる。その後、シャッタ１
７．１８を開はレーザー光を鏡テＰＬＺＴ９１６５／３
５組成のターゲットに当たる部分を走査させて、蒸発ガ
スとＡｒイオンあるいはラジカルさらに反応室に導入さ
れた０２分子とが反応、分解過程を起こしながら、それ
らが基板３に致達して膜として堆積することになる。
本実施例ではこの状態で１時間膜形成を行なった。この
ようにして形成されたＰＬＺＴ薄膜の膜厚は６ｐｍであ
り、構造はべりガスカイト型であった。また、この膜の
光透過率及び電気光学係数を測定したところ、それぞれ
Ｔ、６７％Ｒ＝３．５Ｘ１０−１６（ｍ２／Ｖ２）の値
が得られた。これらの値は約１０００°Ｃでホットプレ
ス法によって製造された９１６５／３５ＰＬＺＴセラミ
ツクスと同様の値である。また、薄膜の組成をプラズマ
発光分析法及びＸ線マイクロアナライザで測定したとこ
ろほぼターゲット組成と同じであった。
ようにして形成されたＰＬＺＴ薄膜の膜厚は６ｐｍであ
り、構造はべりガスカイト型であった。また、この膜の
光透過率及び電気光学係数を測定したところ、それぞれ
Ｔ、６７％Ｒ＝３．５Ｘ１０−１６（ｍ２／Ｖ２）の値
が得られた。これらの値は約１０００°Ｃでホットプレ
ス法によって製造された９１６５／３５ＰＬＺＴセラミ
ツクスと同様の値である。また、薄膜の組成をプラズマ
発光分析法及びＸ線マイクロアナライザで測定したとこ
ろほぼターゲット組成と同じであった。
（発明の効果）
このように、本発明によってＥＣＲプラズマとレーザー
蒸着の２つの良い点が保たれており、低温で良質の膜が
得られていることがわかる。
蒸着の２つの良い点が保たれており、低温で良質の膜が
得られていることがわかる。
この発明はこのように、ＥＣＲプラズマとレーザー蒸着
を組み合わせて、多成分系の膜を比較的低温で基板損傷
が少ない条件下で形成できるようにしたものであり、誘
電体薄膜等への応用にその活用が期待されるものである
。
を組み合わせて、多成分系の膜を比較的低温で基板損傷
が少ない条件下で形成できるようにしたものであり、誘
電体薄膜等への応用にその活用が期待されるものである
。
第１図は本発明による一実施例の薄膜形成装置を示す断
面図である。
面図である。
Claims (1)
- 基板を配置する反応室と、該反応室に接して配置され導
波管と磁界印加手段が取付られたプラズマ生成室と、高
出力パルスレーザ光源を備え、反応室とプラズマ生成室
の境界部近傍に所望の組成を含むターゲットが配置され
ており、反応室にはレーザ光を導入し得る窓が形成され
ていることを特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5996986A JPS62214179A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5996986A JPS62214179A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62214179A true JPS62214179A (ja) | 1987-09-19 |
Family
ID=13128507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5996986A Pending JPS62214179A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62214179A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0218804A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高誘電体薄膜製造法 |
| US5779802A (en) * | 1990-12-10 | 1998-07-14 | Imec V.Z.W. | Thin film deposition chamber with ECR-plasma source |
| CN104975274A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-10-14 | 武汉工程大学 | 一种激光微波磁场共同增强的化学气相沉积设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5976419A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-01 | Agency Of Ind Science & Technol | ｐ型シリコン膜の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP5996986A patent/JPS62214179A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5976419A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-01 | Agency Of Ind Science & Technol | ｐ型シリコン膜の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0218804A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高誘電体薄膜製造法 |
| US5779802A (en) * | 1990-12-10 | 1998-07-14 | Imec V.Z.W. | Thin film deposition chamber with ECR-plasma source |
| CN104975274A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-10-14 | 武汉工程大学 | 一种激光微波磁场共同增强的化学气相沉积设备 |
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