JPS63290278A - 薄膜形成法 - Google Patents
薄膜形成法Info
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- JPS63290278A JPS63290278A JP12452087A JP12452087A JPS63290278A JP S63290278 A JPS63290278 A JP S63290278A JP 12452087 A JP12452087 A JP 12452087A JP 12452087 A JP12452087 A JP 12452087A JP S63290278 A JPS63290278 A JP S63290278A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/126—Microwaves
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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
本発明は基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成法に関す
る。
る。
従来の技術
従来、メタンなどの炭化水素化合物系ガスを用いたマイ
クロ波（高周波）ｖｃよるプラズマＣＶＤ 法によるダ
イヤモンドなどの薄膜形成方法が知られている（「ダイ
ヤモンド低圧合成法」瀬高信雄、特Ｕ Ｍ ５８−１３
５１１７号など）。このプラズマＣＶＤ 法によると、
膜中の不純物が少なく、低温で大面積の薄膜の形成に適
している。第４図に基づき、従来のマイクロ波を用いた
プラズマＣＶＤ法による薄膜形成法を説明する。第４図
ｉｃ＞いて、１１は１Ｘ窒容器、１２はプランジャー、
１３は気体導入口、１４は排気口、１５はマグネトロン
１６から発振されたマイクロ波１７を専くための導波管
である。この構成において、まず真空容Ｗｌｌの内部に
基板１８を配１ｍ Ｌ、次１Ｃ真空容器１１の内部に化
合物などの混合ガスを導入し、マグネトロン１６から発
振されたマイ、クロ波１７ｔ’導波管１５を介して真空
′４器１１の内部に少き、混合ガスをプラズマ化して、
基板１８の表面に薄膜を気相形成する。
クロ波（高周波）ｖｃよるプラズマＣＶＤ 法によるダ
イヤモンドなどの薄膜形成方法が知られている（「ダイ
ヤモンド低圧合成法」瀬高信雄、特Ｕ Ｍ ５８−１３
５１１７号など）。このプラズマＣＶＤ 法によると、
膜中の不純物が少なく、低温で大面積の薄膜の形成に適
している。第４図に基づき、従来のマイクロ波を用いた
プラズマＣＶＤ法による薄膜形成法を説明する。第４図
ｉｃ＞いて、１１は１Ｘ窒容器、１２はプランジャー、
１３は気体導入口、１４は排気口、１５はマグネトロン
１６から発振されたマイクロ波１７を専くための導波管
である。この構成において、まず真空容Ｗｌｌの内部に
基板１８を配１ｍ Ｌ、次１Ｃ真空容器１１の内部に化
合物などの混合ガスを導入し、マグネトロン１６から発
振されたマイ、クロ波１７ｔ’導波管１５を介して真空
′４器１１の内部に少き、混合ガスをプラズマ化して、
基板１８の表面に薄膜を気相形成する。
究明が解決しようとする間鵜点
上記従来のプラズマＣＶＤ法による薄膜形成法ニおいて
は、基板がマイクロ波によって加熱されるため、基板温
度の制御が難しく、また基板をヒータで加熱する場合、
ヒータによる電磁界の作用に工９、膜の均一性が悪くな
るとともに基板加熱用のヒータがプラズマ中ｉｃあるた
め断線しやすいという問題点があった。
は、基板がマイクロ波によって加熱されるため、基板温
度の制御が難しく、また基板をヒータで加熱する場合、
ヒータによる電磁界の作用に工９、膜の均一性が悪くな
るとともに基板加熱用のヒータがプラズマ中ｉｃあるた
め断線しやすいという問題点があった。
本発明は上記問題点を解消し得る薄膜形成法を提供する
ことを目的とする。
ことを目的とする。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するｔめ、本発明の薄膜形成法は、真
空容器内に気体と高周波ｔ−専大して基板表面に＃Ｍｔ
形成するプラズマＣＶＤ法による薄膜形成法でろって、
薄膜形成時に、上記基板表面から所定距罐離れ定位置に
設けられた電極により、上記高周波を遮断する方法であ
る。
空容器内に気体と高周波ｔ−専大して基板表面に＃Ｍｔ
形成するプラズマＣＶＤ法による薄膜形成法でろって、
薄膜形成時に、上記基板表面から所定距罐離れ定位置に
設けられた電極により、上記高周波を遮断する方法であ
る。
作用
上記方法においては、薄膜成形時に、高周波を電極によ
って基板表面に到達するのを防止するため、基板温度の
制御が容易となり、また基板をヒータで加熱する場合、
ヒータ自身の電磁界の作用による形成膜の均一性の不良
を除去できるとともに、ヒータの損傷を防止できる。
って基板表面に到達するのを防止するため、基板温度の
制御が容易となり、また基板をヒータで加熱する場合、
ヒータ自身の電磁界の作用による形成膜の均一性の不良
を除去できるとともに、ヒータの損傷を防止できる。
実施例
以下、本発明の第１の実施例を第１図に基づき説明する
。第１図は本発明に係るプラズマＣＶＤ法によるダイヤ
モンドの薄膜形成法を説明する概略構成図でらる。
。第１図は本発明に係るプラズマＣＶＤ法によるダイヤ
モンドの薄膜形成法を説明する概略構成図でらる。
第１図において、ｌは真空容器で、その上壁には昼周波
たとえばマイクロ波２ｔ＃＜導波ｆ３が接続・され、一
方の１ＩＩＩ壁の上方には気体導入口４が、他方の側壁
の下方には排気口５が設けられ、さらに真空容器ｌの中
間部にはシリコン基板６が置かれるとともに、この基板
６の表面から４波Ｉｔ ３の方に向って所定距離すなわ
ちメタン分子（メタンガスを使用するため）の平均自由
行程程度の距離（１）だけ離れた位置に金属網からなる
電極７が設けられている。
たとえばマイクロ波２ｔ＃＜導波ｆ３が接続・され、一
方の１ＩＩＩ壁の上方には気体導入口４が、他方の側壁
の下方には排気口５が設けられ、さらに真空容器ｌの中
間部にはシリコン基板６が置かれるとともに、この基板
６の表面から４波Ｉｔ ３の方に向って所定距離すなわ
ちメタン分子（メタンガスを使用するため）の平均自由
行程程度の距離（１）だけ離れた位置に金属網からなる
電極７が設けられている。
次に、ダイヤモンドの薄膜形成法について説明する。
まず、タンタルヒータｖｃＬって９００ ”Ｃに加熱し
たシリコン基板６が配置された真空容器ｌの内部に、気
体導入口４から圧力比が１００：ｌである水素とメタン
の混合ガスを導き、そして容器内のガス圧力をｌＯ〜５
０ＴｏｒｒＫする。次に、導波管３から周波ｇ ２．４
５ＧＨｚ、出力３００Ｗのマイクａ ｙＬ２を真空容器
ｌの内部ＶＣ４き、上記混合ガスをプラズマ化する。こ
のとき、基板６の表面に向かうマイクロ波２は電極７＆
Ｃよって遮断されるため、基板６にはマイクロ波２が到
達しない。この状態で、４時間以上反応させた結果、均
一性の良いダイヤモンド＃膜が基板６の表面に形成され
た。
たシリコン基板６が配置された真空容器ｌの内部に、気
体導入口４から圧力比が１００：ｌである水素とメタン
の混合ガスを導き、そして容器内のガス圧力をｌＯ〜５
０ＴｏｒｒＫする。次に、導波管３から周波ｇ ２．４
５ＧＨｚ、出力３００Ｗのマイクａ ｙＬ２を真空容器
ｌの内部ＶＣ４き、上記混合ガスをプラズマ化する。こ
のとき、基板６の表面に向かうマイクロ波２は電極７＆
Ｃよって遮断されるため、基板６にはマイクロ波２が到
達しない。この状態で、４時間以上反応させた結果、均
一性の良いダイヤモンド＃膜が基板６の表面に形成され
た。
次に、男２の実施例を第２図に基づき説明する。
この薄膜形成法は、真空容ｉｉの導波管３の接続部周囲
にマグネット８を配置し、このマグネット８の磁力によ
りプラズマ中の粒子を基板６の表面方向に運動させる方
法であり、より均一性が優れた薄膜を得ることができる
。
にマグネット８を配置し、このマグネット８の磁力によ
りプラズマ中の粒子を基板６の表面方向に運動させる方
法であり、より均一性が優れた薄膜を得ることができる
。
次に、第３の実施例を第３図に基づき説明する。
第１の実施例においては、マイクロ波遮断用電極と基板
とが同電位であつ几が、この第３の実施例における薄膜
形成法においては、直流定電圧電源９によって電極７ｖ
ｃ対して基板６に正の電位（１００Ｖ、 ２０ｍＡ）を
与えた方法であり、この形成法により、従来の方法に比
べて速い成膜速度と、均一性が優れｔｗＩ膜が得られる
。
とが同電位であつ几が、この第３の実施例における薄膜
形成法においては、直流定電圧電源９によって電極７ｖ
ｃ対して基板６に正の電位（１００Ｖ、 ２０ｍＡ）を
与えた方法であり、この形成法により、従来の方法に比
べて速い成膜速度と、均一性が優れｔｗＩ膜が得られる
。
発明の効果
上記本発明の薄膜成形法によると、ｐ＃模膜成形時、高
周波を電極によって基板表面に到達するのを防止するた
め、基板温度の制御が容易となり、まｔ、基板をヒータ
で加熱する場合、ヒータ自身の電磁界の作用による形成
膜の均一性の不良を除去できるとともに、ヒータの損傷
を防止できる。
周波を電極によって基板表面に到達するのを防止するた
め、基板温度の制御が容易となり、まｔ、基板をヒータ
で加熱する場合、ヒータ自身の電磁界の作用による形成
膜の均一性の不良を除去できるとともに、ヒータの損傷
を防止できる。
また、基板の表面方向に磁昇を加えて、プラズマ中の粒
子を基板側に運動させる工うにすれば、より均一な薄膜
を得ることができる。
子を基板側に運動させる工うにすれば、より均一な薄膜
を得ることができる。
さらに、基板と電極との間に電界を加えて、プラズマ中
の粒子を基板側に加速させルば、より速くかつ均一な薄
膜を得ることができる。
の粒子を基板側に加速させルば、より速くかつ均一な薄
膜を得ることができる。
なお、上記各実施例においては、ダイヤモンドの薄膜形
成について説明し友が、ダイヤモンド以外の薄膜形成に
も適用できる。
成について説明し友が、ダイヤモンド以外の薄膜形成に
も適用できる。
第１図は本発明の第１の実施例の薄膜形成法を説明する
概略構成図、第２図は本発明の第２の実施例の薄膜形成
法を説明する概略構成図、第３図は本発明の第３の実施
例の薄膜形成法を説明する概略構成図、第４図は従来例
の薄膜形成法を説明する概略構成図である。 ｌ・・・真空容器、２・・・マイクロ波、３・・・４波
管、４・・・気体導入口、５・・・排気口、６・・・基
板、７・・・電極、８・・・マグネット、９・・・ｔｍ
。 代理人 森 本 義 弘 第Ｚ図 ８−−− マク’Ｊｙト 第３図 デー１源 第４図
概略構成図、第２図は本発明の第２の実施例の薄膜形成
法を説明する概略構成図、第３図は本発明の第３の実施
例の薄膜形成法を説明する概略構成図、第４図は従来例
の薄膜形成法を説明する概略構成図である。 ｌ・・・真空容器、２・・・マイクロ波、３・・・４波
管、４・・・気体導入口、５・・・排気口、６・・・基
板、７・・・電極、８・・・マグネット、９・・・ｔｍ
。 代理人 森 本 義 弘 第Ｚ図 ８−−− マク’Ｊｙト 第３図 デー１源 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、真空容器内に気体と高周波を導入して基板の表面に
薄膜を形成するプラズマＣＶＤ法による薄膜形成法であ
つて、薄膜形成時に、上記基板表面から所定距離離れた
位置に設けられた電極により、上記高周波を遮断する薄
膜形成法。 ２、基板の表面方向に磁界を加えてプラズマ中の粒子を
上記基板方向に運動させる特許請求の範囲第１項記載の
薄膜形成法。 ３、基板と電極の間に電界を加えてプラズマ中の粒子を
、上記基板に対して加速する特許請求の範囲第１項記載
の薄膜形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12452087A JPS63290278A (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 薄膜形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12452087A JPS63290278A (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 薄膜形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63290278A true JPS63290278A (ja) | 1988-11-28 |
Family
ID=14887515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12452087A Pending JPS63290278A (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 薄膜形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63290278A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112442735A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 西安交通大学 | 一种可吸附拼接生长大面积单晶金刚石的方法 |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP12452087A patent/JPS63290278A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112442735A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 西安交通大学 | 一种可吸附拼接生长大面积单晶金刚石的方法 |
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