JPS6333575A - 電子サイクロトロンプラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
電子サイクロトロンプラズマｃｖｄ装置Info
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- JPS6333575A JPS6333575A JP17728786A JP17728786A JPS6333575A JP S6333575 A JPS6333575 A JP S6333575A JP 17728786 A JP17728786 A JP 17728786A JP 17728786 A JP17728786 A JP 17728786A JP S6333575 A JPS6333575 A JP S6333575A
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- plasma
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- Pending
Links
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Landscapes
- 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】
「産業上の利用分野］
本発明は電子サイクロトロンプラズマＣＶＤ装置に関す
る。
る。
［従来の技術］
ＣＶＤ（ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＶＡＰＯＲＤＩＰＯ３Ｉ
ＴＩＯＮ＞装置は化合物薄膜形成装置として多用されて
おり、従来は高温の加熱炉内に原料ガスを供給して活性
化されたガス蒸気となし、これを基板上に化合物として
付着生成せしめていたが、近年においては上記原料ガス
にマイクロ波を照射して活性化されたプラズマとなし、
これを基板上に化合物として付着生成せしめるプラズマ
ＣＶＤ装置が使用されつつある。プラズマＣＶＤ装置は
比較的低温で原料カスを活性化できるため、その用途は
大きく拡がっている。
ＴＩＯＮ＞装置は化合物薄膜形成装置として多用されて
おり、従来は高温の加熱炉内に原料ガスを供給して活性
化されたガス蒸気となし、これを基板上に化合物として
付着生成せしめていたが、近年においては上記原料ガス
にマイクロ波を照射して活性化されたプラズマとなし、
これを基板上に化合物として付着生成せしめるプラズマ
ＣＶＤ装置が使用されつつある。プラズマＣＶＤ装置は
比較的低温で原料カスを活性化できるため、その用途は
大きく拡がっている。
そして、最近では上記プラズマＣＶＤ装置に直流電磁コ
イルを布設し、上記プラズマ中の電子を加速して電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を生起せしめてプラズマの
活性度を向上せしめるとともに発散磁界を利用して上記
プラズマを基板上に誘導するようになした電子サイクロ
トロンプラズマＣＶＤ （ＥＣＲ−ＰＣＶＤ＞装置が注
目されている。
イルを布設し、上記プラズマ中の電子を加速して電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を生起せしめてプラズマの
活性度を向上せしめるとともに発散磁界を利用して上記
プラズマを基板上に誘導するようになした電子サイクロ
トロンプラズマＣＶＤ （ＥＣＲ−ＰＣＶＤ＞装置が注
目されている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、プラズマＣＶＤ装置において、形成される化
合物薄膜の強度はプラズマの活性度に依存しており、こ
の点で上記ＥＣＲ−ＰＣＶＤ装置は優れた膜強度を得る
ことができるが、用途の拡大に伴ない更なる膜強度の向
上が望まれている。
合物薄膜の強度はプラズマの活性度に依存しており、こ
の点で上記ＥＣＲ−ＰＣＶＤ装置は優れた膜強度を得る
ことができるが、用途の拡大に伴ない更なる膜強度の向
上が望まれている。
本発明はかかる要請を背景としてＥＣＲ−ＰＣＶＤ装置
の改良を図ったもので、充分に膜強度の大きい薄膜を形
成することが可能なＦＯＲ−ＰＣＶＤ装置を提供するこ
とを目的とする。
の改良を図ったもので、充分に膜強度の大きい薄膜を形
成することが可能なＦＯＲ−ＰＣＶＤ装置を提供するこ
とを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明の構成を第１図で説明すると、マイクロ波供給手
段３はプラズマ生成室１内に導入した原料ガスにマイク
ロ波を照射してこれをプラズマ化する。上記プラズマ生
成室１廻りには電磁コイル４が設けて必り、該電磁コイ
ル４は上記プラズマに磁力を作用せしめて活性化しこれ
を膜生成室２内に設けた基板８に付着せしめて薄膜を形
成する。
段３はプラズマ生成室１内に導入した原料ガスにマイク
ロ波を照射してこれをプラズマ化する。上記プラズマ生
成室１廻りには電磁コイル４が設けて必り、該電磁コイ
ル４は上記プラズマに磁力を作用せしめて活性化しこれ
を膜生成室２内に設けた基板８に付着せしめて薄膜を形
成する。
そして、上記電磁コイル４は、一定周期で正逆交互に励
磁電流を供給する通電手段５に接続しである。
磁電流を供給する通電手段５に接続しである。
［作用、効果］
プラズマ生成室１内に生じるプラズマ中の電子は、上記
電磁コイル４の磁界中で加速旋回ｕしめられて原料ガス
分子に衝突しこれを活性化せしめる。本発明では電磁コ
イル４に正逆交Ｕに励磁電流が供給されるから磁界は反
転し、これに伴なって電子の旋回方向も反転する。これ
により、電子が原料分子と衝突Ｊる確率は増大し、また
衝突エネルギーも増大して、原料分子の活性化は飛躍的
に高められる。
電磁コイル４の磁界中で加速旋回ｕしめられて原料ガス
分子に衝突しこれを活性化せしめる。本発明では電磁コ
イル４に正逆交Ｕに励磁電流が供給されるから磁界は反
転し、これに伴なって電子の旋回方向も反転する。これ
により、電子が原料分子と衝突Ｊる確率は増大し、また
衝突エネルギーも増大して、原料分子の活性化は飛躍的
に高められる。
かくして、活性が増大したプラズマを基板上に誘導する
ことにより、膜強度の充分に大きな薄膜を形成すること
ができる。
ことにより、膜強度の充分に大きな薄膜を形成すること
ができる。
［実施例］
第１図にはＥＣＲ−ＰＣＶＤ装置の全体構成を示す。図
において、装置はプラズマ生成室１と膜生成至２を有し
、これらは上端閉鎖のステンレス製筒壁を隔壁６２で上
下に区画して形成されている。プラズマ生成室１には頂
壁にマイクロ波導入孔１１が設けられ、該導入孔１１に
はマイクロ波導波管３３が接続されている。マイクロ波
導波管３３はチューナ３２およびアイソレータ３１を経
てマイクロ波電源３に至っている。なお、上記マイクロ
波導入孔１１は石英ガラス６１で閉鎖しておる。
において、装置はプラズマ生成室１と膜生成至２を有し
、これらは上端閉鎖のステンレス製筒壁を隔壁６２で上
下に区画して形成されている。プラズマ生成室１には頂
壁にマイクロ波導入孔１１が設けられ、該導入孔１１に
はマイクロ波導波管３３が接続されている。マイクロ波
導波管３３はチューナ３２およびアイソレータ３１を経
てマイクロ波電源３に至っている。なお、上記マイクロ
波導入孔１１は石英ガラス６１で閉鎖しておる。
上記プラズマ生成室１には原料ガス導入管７１が接続さ
れ、本実施例ではＮ２ガスが導入される。
れ、本実施例ではＮ２ガスが導入される。
プラズマ生成室１の周壁外方には全周を囲んで電磁］イ
ル４が設けてあり、電磁コイル４はコイル電源５に接続
されている。コイル電源５は本実施例では商用周波数（
６０Ｈｚ＞の交流電源としておる。
ル４が設けてあり、電磁コイル４はコイル電源５に接続
されている。コイル電源５は本実施例では商用周波数（
６０Ｈｚ＞の交流電源としておる。
膜生成室２内には、上記隔壁６２に設けた開口６２１の
直下に支持台６３が配設され、該支持台６３上に基板８
が設けである。膜生成室２内には原料ガス導入管７２が
開口しており、本実施例ではＳｉＨ４ガスが導入される
。
直下に支持台６３が配設され、該支持台６３上に基板８
が設けである。膜生成室２内には原料ガス導入管７２が
開口しており、本実施例ではＳｉＨ４ガスが導入される
。
上記構成のＥＣＲ−ＰＣＶＤ装置において、マイクロ波
電源３より出力されるマイクロ波はアイソレータ３１お
よびチューナ３２を経てマイクロ波導波管３３によりプ
ラズマ生成室１内に導入され、生成室１内にある原料ガ
スをプラズマ化する。
電源３より出力されるマイクロ波はアイソレータ３１お
よびチューナ３２を経てマイクロ波導波管３３によりプ
ラズマ生成室１内に導入され、生成室１内にある原料ガ
スをプラズマ化する。
プラズマ中に生じた電子は、上記電磁コイル４によりプ
ラズマ生成室１の軸心に沿って形成された磁界の作用を
受けてらせん運動を行ない、らせん運動の途中で原料ガ
ス分子に衝突してこれを活性化する。
ラズマ生成室１の軸心に沿って形成された磁界の作用を
受けてらせん運動を行ない、らせん運動の途中で原料ガ
ス分子に衝突してこれを活性化する。
本発明においては電磁コイル４には一定周期で正逆反転
する交流電流を供給したから、磁界の向きは上記周期で
反転し、これに伴なって電子のらせん運動が逆転せしめ
られる。これにより、電子が原料分子と衝突する確率お
よび衝突時のエネルギーは増大せしめられ、原料ガス分
子の活性化が飛躍的に促進される。
する交流電流を供給したから、磁界の向きは上記周期で
反転し、これに伴なって電子のらせん運動が逆転せしめ
られる。これにより、電子が原料分子と衝突する確率お
よび衝突時のエネルギーは増大せしめられ、原料ガス分
子の活性化が飛躍的に促進される。
らせん運動する上記電子は、開口６２１より支持台６３
方向に向かう発散磁界の磁場勾配により加速されて基板
８に至り、これを負電位に帯電せしめる。基板８が負電
位に帯電することにより、正電荷を有するプラズマイオ
ンは基板８に誘引されこれに衝突付着して化合物薄膜を
形成する。本実施例では化合物薄膜として窒化珪素（Ｓ
ｉ３Ｎ４）膜が形成される。
方向に向かう発散磁界の磁場勾配により加速されて基板
８に至り、これを負電位に帯電せしめる。基板８が負電
位に帯電することにより、正電荷を有するプラズマイオ
ンは基板８に誘引されこれに衝突付着して化合物薄膜を
形成する。本実施例では化合物薄膜として窒化珪素（Ｓ
ｉ３Ｎ４）膜が形成される。
本発明においては、原料ガスプラズマが効果的に活性化
されることにより、形成される薄膜の膜強度は充分に大
きなものとなる。発明者らは膜強度の指標としてエツチ
ング速度を採用した。これはエツチング液により浸食さ
れる速度を比較するもので、本実施例ではエツチング液
として５０％ＦＩＦを１５％、４０％ＮＨ４Ｆを８５％
混合したものを使用した。比較結果を第２図に示す。
されることにより、形成される薄膜の膜強度は充分に大
きなものとなる。発明者らは膜強度の指標としてエツチ
ング速度を採用した。これはエツチング液により浸食さ
れる速度を比較するもので、本実施例ではエツチング液
として５０％ＦＩＦを１５％、４０％ＮＨ４Ｆを８５％
混合したものを使用した。比較結果を第２図に示す。
図は化学量論的にＳｉ３Ｎ４が形成されている屈折率２
．０付近の薄膜についてエツチング速度を比較したもの
であるが、電磁コイルに直流を供給した従来例（図中Ｉ
Ｓ ｙ ）に比して、交流を供給した本発明では（図中
線Ｘ）エツチング速度は小さく、強度の大きい薄膜が形
成されていることが知られる。
．０付近の薄膜についてエツチング速度を比較したもの
であるが、電磁コイルに直流を供給した従来例（図中Ｉ
Ｓ ｙ ）に比して、交流を供給した本発明では（図中
線Ｘ）エツチング速度は小さく、強度の大きい薄膜が形
成されていることが知られる。
上記実施例ではコイル電源として交流電源を使用したが
、直流電源を使用して途中に電流方向を切り換えるスイ
ッチング回路を設けても同様の効果がある。
、直流電源を使用して途中に電流方向を切り換えるスイ
ッチング回路を設けても同様の効果がある。
第１図は電子サンタロトロンプラズマＣＶＤ装置の全体
構成図、第２図は形成膜のエツチング速度を従来例と比
較したグラフでおる。 １・・・・・・プラズマ生成室 ２・・・・・・膜生成室 ３・・・・・・マイクロ波電源（マイクロ波供給手段）
４・・・・・・電磁コイル
構成図、第２図は形成膜のエツチング速度を従来例と比
較したグラフでおる。 １・・・・・・プラズマ生成室 ２・・・・・・膜生成室 ３・・・・・・マイクロ波電源（マイクロ波供給手段）
４・・・・・・電磁コイル
Claims (3)
- （１）プラズマ生成室内に導入した原料ガスにマイクロ
波を照射してこれをプラズマ化するマイクロ波供給手段
と、上記プラズマ生成室回りに設置され、上記プラズマ
に磁力を作用せしめて活性化しこれを膜生成室内に設け
た基板に付着せしめて薄膜を形成する電磁コイルとを具
備する電子サイクロトロンプラズマＣＶＤ装置において
、上記電磁コイルを、一定周期で正逆交互に励磁電流を
供給する通電手段に接続したことを特徴とする電子サイ
クロトロンプラズマＣＶＤ装置。 - （２）上記通電手段を、上記一定周期で極性が反転する
交流電源で構成した特許請求の範囲第１項記載の電子サ
イクロトロンプラズマＣＶＤ装置。 - （３）上記通電手段を、直流電源と、これと上記電磁コ
イル間に介設され、上記一定周期で接続を切り換えるス
イッチング回路で構成した特許請求の範囲第１項記載の
電子サイクロトロンプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17728786A JPS6333575A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 電子サイクロトロンプラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17728786A JPS6333575A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 電子サイクロトロンプラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333575A true JPS6333575A (ja) | 1988-02-13 |
Family
ID=16028387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17728786A Pending JPS6333575A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 電子サイクロトロンプラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6333575A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5125358A (en) * | 1988-07-26 | 1992-06-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Microwave plasma film deposition system |
| US5180436A (en) * | 1988-07-26 | 1993-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Microwave plasma film deposition system |
| US5489422A (en) * | 1992-03-09 | 1996-02-06 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh | Process for coating carbon fiber reinforced carbon |
| JPWO2004006321A1 (ja) * | 2002-07-08 | 2005-11-10 | 関西ティー・エル・オー株式会社 | シリコン窒化膜の形成方法および形成装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56155535A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Film forming device utilizing plasma |
| JPS6159822A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-27 | Anelva Corp | 交番磁界を用いた放電反応装置 |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP17728786A patent/JPS6333575A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56155535A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Film forming device utilizing plasma |
| JPS6159822A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-27 | Anelva Corp | 交番磁界を用いた放電反応装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5125358A (en) * | 1988-07-26 | 1992-06-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Microwave plasma film deposition system |
| US5180436A (en) * | 1988-07-26 | 1993-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Microwave plasma film deposition system |
| US5489422A (en) * | 1992-03-09 | 1996-02-06 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh | Process for coating carbon fiber reinforced carbon |
| JPWO2004006321A1 (ja) * | 2002-07-08 | 2005-11-10 | 関西ティー・エル・オー株式会社 | シリコン窒化膜の形成方法および形成装置 |
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