JPS62263236A - 非晶質薄膜形成方法および装置 - Google Patents
非晶質薄膜形成方法および装置Info
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- JPS62263236A JPS62263236A JP10631486A JP10631486A JPS62263236A JP S62263236 A JPS62263236 A JP S62263236A JP 10631486 A JP10631486 A JP 10631486A JP 10631486 A JP10631486 A JP 10631486A JP S62263236 A JPS62263236 A JP S62263236A
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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
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- C23C16/517—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 using a combination of discharges covered by two or more of groups C23C16/503 - C23C16/515
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
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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、太陽電池、燃料電池、薄膜半導体。
電子写真感光体や光センサなどの、各種電子デバイスに
使用される非晶質薄膜の製造方法、および製造装置に関
するものである。
使用される非晶質薄膜の製造方法、および製造装置に関
するものである。
第３図には、従来よシ用いられている半導体薄膜の製造
装置を示しており、たとえば、特開昭５７−０４７７１
号公報などに記載されている公知の技術である。
装置を示しており、たとえば、特開昭５７−０４７７１
号公報などに記載されている公知の技術である。
図において、気密の反応容器０１内に放電空間を形成す
るための電極０２，０３が上下方向に設けてあシ、この
電極０２，０３は高周波電源０４に電気的に接続されて
いる。上記反応容器０１の外周には、上記放電空間内の
電界方向と平行な磁界を発生させるだめのコイルｏ５が
水平に配置されておシ、交流電源０６と電気的に接続さ
れている。排気孔０７は図示しない真空ポンプに連通し
ておシ１反応ガス導入管ｏ８は、モノシラン（ＳｉＨ４
）と水素ガス（Ｈ２）のボンベにそれぞれ連通している
。なお、０９はヒータで、基板０１０を加熱するもので
ある。
るための電極０２，０３が上下方向に設けてあシ、この
電極０２，０３は高周波電源０４に電気的に接続されて
いる。上記反応容器０１の外周には、上記放電空間内の
電界方向と平行な磁界を発生させるだめのコイルｏ５が
水平に配置されておシ、交流電源０６と電気的に接続さ
れている。排気孔０７は図示しない真空ポンプに連通し
ておシ１反応ガス導入管ｏ８は、モノシラン（ＳｉＨ４
）と水素ガス（Ｈ２）のボンベにそれぞれ連通している
。なお、０９はヒータで、基板０１０を加熱するもので
ある。
さて、電極０３上に基板０１０を載せ１反応容器０１内
を１ｒｒｒｍ Ｈｇ程度に減圧した後、モノシランと水
素ガスとの混合ガスを反応ガス導入管ｏ８よシ反応容器
０１１ｊ内に供給しつつ、電極０２゜０３間に１３．５
ＭＨｚの高周波電圧を印加する。
を１ｒｒｒｍ Ｈｇ程度に減圧した後、モノシランと水
素ガスとの混合ガスを反応ガス導入管ｏ８よシ反応容器
０１１ｊ内に供給しつつ、電極０２゜０３間に１３．５
ＭＨｚの高周波電圧を印加する。
一方、コイル０５には、５０あるいは５９Ｈｚの商業用
交流電圧を印加し、電極０２，０３間に約１００ガウス
の磁界を発生させる。なお、基板０１０は、ヒータ０９
によシ３００℃程度に加熱しておく。
交流電圧を印加し、電極０２，０３間に約１００ガウス
の磁界を発生させる。なお、基板０１０は、ヒータ０９
によシ３００℃程度に加熱しておく。
反応ガス導入管０８よシ反応容器０１へ内に導入された
モノシラン等のガスは、電極０２，０３間の放電空間で
分解され、′：１イル０５によシ発生された変動する磁
界によシ攪拌されつつ基板０１０の表面に付着し、非晶
質薄膜を形成する。
モノシラン等のガスは、電極０２，０３間の放電空間で
分解され、′：１イル０５によシ発生された変動する磁
界によシ攪拌されつつ基板０１０の表面に付着し、非晶
質薄膜を形成する。
上記した従来の装置では、２枚の電極０２，０３間に発
生する電界の方向と平行にコイルｏ５で発生させた変動
磁界を印加するので、電極０２゜０３間の放電空間に存
在するシリコン等のイオンが攪拌され、基板０１０上に
比較的均一な非晶質薄膜が形成される。
生する電界の方向と平行にコイルｏ５で発生させた変動
磁界を印加するので、電極０２゜０３間の放電空間に存
在するシリコン等のイオンが攪拌され、基板０１０上に
比較的均一な非晶質薄膜が形成される。
しかし。
■ 基板０１０が置かれる場所は、電極ｏ３の上であシ
、電極０２，０３間の放電空間内に位置することになる
。このため、基本的に高エネルギーをもつイオンの直撃
を受けることになる。
、電極０２，０３間の放電空間内に位置することになる
。このため、基本的に高エネルギーをもつイオンの直撃
を受けることになる。
すなわち、電極０２，０３間の電界Ｅによｉ）電荷ｑの
イオンにはクーロン力Ｆ’１＝ｑＥが働き、イオン粒子
が基板０１０を直撃して形成されつつある非晶質薄膜に
損傷を与えることになる。
イオンにはクーロン力Ｆ’１＝ｑＥが働き、イオン粒子
が基板０１０を直撃して形成されつつある非晶質薄膜に
損傷を与えることになる。
■ コイル０５によシ発生される変動磁界Ｂの方向が、
放電空間に発生した電界Ｅに平行なため、放電空間内に
あるイオン、および電子はＬａｒｍｏｒ運動により旋回
運動を引き起こされるが、その旋回運動による攪拌作用
は余シ大きくなく極めて大きな電力を必要とする。
放電空間に発生した電界Ｅに平行なため、放電空間内に
あるイオン、および電子はＬａｒｍｏｒ運動により旋回
運動を引き起こされるが、その旋回運動による攪拌作用
は余シ大きくなく極めて大きな電力を必要とする。
■ 基板０１０が一方の電極の上に載せられるので、一
度に処理される基板０１０の大きさも限定されることに
なり、電極よシ面積の大きな基板に非晶質薄膜を形成す
ることができない。
度に処理される基板０１０の大きさも限定されることに
なり、電極よシ面積の大きな基板に非晶質薄膜を形成す
ることができない。
的となる直流放電や低周波放電では大面積基板上に均一
な成膜を行うことが困難である。
な成膜を行うことが困難である。
従って、高価な高周波電源がどうしても必要となる。
本発明では、グロー放電プラズマを用いて非晶質薄膜を
形成するに際し、放電用電界と直交する磁界を印加する
と共に、同磁界を変動させるものである。
形成するに際し、放電用電界と直交する磁界を印加する
と共に、同磁界を変動させるものである。
また、その方法を具現化するものとして、この発明の装
置では１反応容器と、同反応容器内を減圧し反応ガスを
導入する手段と、上記反応容器内へ相対して収納された
放電用電極と、同放電用電極にグロー放電用電圧を供給
する云＊妻電源と、上記放電用電極を囲繞し該放電用電
極間に発生された電界と直交する向きの磁界を発生させ
るコイルと、同コイルに磁界発生用の電流を供給する交
流電源とを有し、上記放電電界空間外へ該電界方向と平
行に支持した基板へ非晶質薄膜を形成するようにした。
置では１反応容器と、同反応容器内を減圧し反応ガスを
導入する手段と、上記反応容器内へ相対して収納された
放電用電極と、同放電用電極にグロー放電用電圧を供給
する云＊妻電源と、上記放電用電極を囲繞し該放電用電
極間に発生された電界と直交する向きの磁界を発生させ
るコイルと、同コイルに磁界発生用の電流を供給する交
流電源とを有し、上記放電電界空間外へ該電界方向と平
行に支持した基板へ非晶質薄膜を形成するようにした。
本発明では、グロー放電プラズマを発生させる電極間の
放電用電界と直交する方向に磁界を発生させた。
放電用電界と直交する方向に磁界を発生させた。
荷電粒子は放電電界よシ与えられたクーロン力と、磁界
により与えられたローレンツ力に初速を与えられた形で
電界と直交する方向にドリフトするが、電界空間を出だ
ところでクーロン力が弱まｂローレンツ力によるサイク
ロトロン運動によりＬａｒｍｏｒ軌道を描いて飛んでい
く。
により与えられたローレンツ力に初速を与えられた形で
電界と直交する方向にドリフトするが、電界空間を出だ
ところでクーロン力が弱まｂローレンツ力によるサイク
ロトロン運動によりＬａｒｍｏｒ軌道を描いて飛んでい
く。
一方、電気的に中性であるラジカル粒子は荷電粒子群の
軌道からそれて直進しようとするが。
軌道からそれて直進しようとするが。
荷電粒子（特にイオン）と衝突しその進路を修正させら
れる。しかも、この磁界は変動しており、ラジカル粒子
は均一に飛散する。
れる。しかも、この磁界は変動しており、ラジカル粒子
は均一に飛散する。
従って、放電電界空間外へ該電界と平行的に支持された
基板の表面には、均一な非晶質薄膜が形成されることに
なる。
基板の表面には、均一な非晶質薄膜が形成されることに
なる。
以下２本発明を第１図に示す一実施例の装置に基づき説
明する。
明する。
１は反応容器で、その中にグロー放電プラズの商用周波
数を用い上記電極２・３に接続されている。コイル５は
、上記反応容器１を囲繞するもので、交流電源６に接続
されている。７は反応ガス導入管で１図示しないポンベ
に連通し。
数を用い上記電極２・３に接続されている。コイル５は
、上記反応容器１を囲繞するもので、交流電源６に接続
されている。７は反応ガス導入管で１図示しないポンベ
に連通し。
モノシランとアルゴンの混合ガスを上記反応容器１に供
給するものである。排気孔８は、真空ポンプ９に連通し
ておシ１反応容器１内のガスを排気するものである。
給するものである。排気孔８は、真空ポンプ９に連通し
ておシ１反応容器１内のガスを排気するものである。
さて、基板１０を図示のように電極２・３の面と直交す
る方向で、かつ、電極２・３が形成する放電空間の外側
に適宜手段で支持する。真空ポンプ９を駆動して反応容
器１内を排気した後１反応ガス導入管７からモノシラン
とアルゴンの混合ガスを供給する。上記混合ガスを反応
容器１内に充満させて圧力を０．０５ないし０．５Ｔｏ
ｒｒに保ち、低周波電源４から電極２・３に電圧を印加
するとグロー放電プラズマが電極２・３間に発生する。
る方向で、かつ、電極２・３が形成する放電空間の外側
に適宜手段で支持する。真空ポンプ９を駆動して反応容
器１内を排気した後１反応ガス導入管７からモノシラン
とアルゴンの混合ガスを供給する。上記混合ガスを反応
容器１内に充満させて圧力を０．０５ないし０．５Ｔｏ
ｒｒに保ち、低周波電源４から電極２・３に電圧を印加
するとグロー放電プラズマが電極２・３間に発生する。
一方、コイル５には１例えば１００Ｈ２の交流電圧を印
加し、電極２・３間に発生する電界Ｅと直交する方向の
磁界Ｂを発生させる。なお。
加し、電極２・３間に発生する電界Ｅと直交する方向の
磁界Ｂを発生させる。なお。
その磁束密度は１０ガウス程度で良い。
反応ガス導入管７から供給されたガスのうちモノシラン
ガスは、電極２・３の間に生じるグロー放電プラズマで
ラジカルＳｉに分解され、基板１０の表面に付着し薄膜
を形成する。
ガスは、電極２・３の間に生じるグロー放電プラズマで
ラジカルＳｉに分解され、基板１０の表面に付着し薄膜
を形成する。
このとき、アルゴンイオン等の荷電粒子は。
電極２・３間で電界Ｅによるクーロン力Ｆｌ＝ｑＥと、
ローレンツ力Ｆ２ ＝ ｑ （Ｖｘ’Ｂ ）とによって
いわゆるＥｘＢドリフト運動を起こす。
ローレンツ力Ｆ２ ＝ ｑ （Ｖｘ’Ｂ ）とによって
いわゆるＥｘＢドリフト運動を起こす。
なお、■は荷電粒子の速度である。
すなわち、ＥｘＢドリフトによシ初速を与えられた形で
、電極２・３と直交する方向に飛び出し、基板１０に向
けて飛んでいく。しかし。
、電極２・３と直交する方向に飛び出し、基板１０に向
けて飛んでいく。しかし。
電極２・３間に生じる電界の影響が小さい放電空間の外
側では、コイル６により生じた磁界Ｂによるサイクロト
ロン運動により Ｌａｒｍｏｒ軌道を描いて飛んでいく
。
側では、コイル６により生じた磁界Ｂによるサイクロト
ロン運動により Ｌａｒｍｏｒ軌道を描いて飛んでいく
。
従って、アルゴンイオン等の荷電粒子が基板１０を直撃
することはなくなる。
することはなくなる。
一方、電気的に中性であるラジカルＳｉは磁界Ｂの影響
を受けず、上記荷電粒子群の軌蓬よりそれて基板１０に
至シ、その表面に非晶質薄膜を形成する。この時、ラジ
カルＳｉはＬａｒｍｏｒ 軌道を飛んでゆく荷電粒子と
衝突するため、電極２・３の前方だけでなく左あるいは
右に広がった形で非晶質薄膜が形成される。しかも、磁
界Ｂを変動させているので、基板１０の表面に均一に非
晶質薄膜を形成させることが可能となる。
を受けず、上記荷電粒子群の軌蓬よりそれて基板１０に
至シ、その表面に非晶質薄膜を形成する。この時、ラジ
カルＳｉはＬａｒｍｏｒ 軌道を飛んでゆく荷電粒子と
衝突するため、電極２・３の前方だけでなく左あるいは
右に広がった形で非晶質薄膜が形成される。しかも、磁
界Ｂを変動させているので、基板１０の表面に均一に非
晶質薄膜を形成させることが可能となる。
なお、電極２・３の長さは２反応容器１の長さの許す限
シ長くしても同等問題がないので。
シ長くしても同等問題がないので。
長尺な基板１０であってもその表面に均一な非晶質薄膜
を形成することが可能となる。
を形成することが可能となる。
第２図には２本発明に係る他実施例を示しである。
第１図のものと異なる点は、電極を反応容器１の中に４
枚並べたことである。図のように。
枚並べたことである。図のように。
電極２Ａ、３Ａ、２Ｂ、３Ｂと交互に並べ、低周波電源
４に接続しである。この場合、電極２人３八間、あるい
は電極３Ａ、２Ｂ間と言うように電界が印加され、グロ
ー放電プラズマが発生する。なお、この実施例における
非晶質薄膜の形成原理は、先の実施例と同じであり、説
明は省略する。
４に接続しである。この場合、電極２人３八間、あるい
は電極３Ａ、２Ｂ間と言うように電界が印加され、グロ
ー放電プラズマが発生する。なお、この実施例における
非晶質薄膜の形成原理は、先の実施例と同じであり、説
明は省略する。
本実施例では、電極２Ａから３Ｂまでの幅程度の基板１
０に均一に非晶質薄膜を形成させることができる。従っ
て、電極を反応容器１の許す限シ多く並べてやれば２幅
広な基板に非晶質薄膜を形成することが可能となる。
０に均一に非晶質薄膜を形成させることができる。従っ
て、電極を反応容器１の許す限シ多く並べてやれば２幅
広な基板に非晶質薄膜を形成することが可能となる。
また、第１図、および、第２図に示しだ実施例では、コ
イル５を反応容器１の外に配置したが、これを反応容器
ｌの中に配置するようにしてもよい。
イル５を反応容器１の外に配置したが、これを反応容器
ｌの中に配置するようにしてもよい。
更に１図示は省略したが、基板１０を電極２・３等の両
側に配置するようにしてもよい。このようにすると、一
度の処理で大面積の非晶質薄膜を同時に２枚作成するこ
ともでき、効率化が図れる。
側に配置するようにしてもよい。このようにすると、一
度の処理で大面積の非晶質薄膜を同時に２枚作成するこ
ともでき、効率化が図れる。
本発廚によれば、太陽電池・燃料電池・電子写真感光体
などの各種ディバイスの製造において、均一な非晶質薄
膜が、しかも、大面積のものが形成されることになるの
で、産業上きわめて価値がある。
などの各種ディバイスの製造において、均一な非晶質薄
膜が、しかも、大面積のものが形成されることになるの
で、産業上きわめて価値がある。
第１図は本発明に係る一実施例を示す装置の横断面図、
第２図は他実施例を示す横断面図。 第３図は従来装置を示す側断面図である。 １・・・反応容器、２，３・・・電極、４・・・低周波
電源、５・・・コイル、６・・・交流電源、７・・・反
応ガス導入管、８・・・排気孔、９・・・真空ポンプ、
１０・・・基板。 東 叫 賦 ヘ
第２図は他実施例を示す横断面図。 第３図は従来装置を示す側断面図である。 １・・・反応容器、２，３・・・電極、４・・・低周波
電源、５・・・コイル、６・・・交流電源、７・・・反
応ガス導入管、８・・・排気孔、９・・・真空ポンプ、
１０・・・基板。 東 叫 賦 ヘ
Claims (2)
- （１）グロー放電プラズマを用いて非晶質薄膜を形成す
る方法において、放電用電界と直交する磁界を印加する
と共に、同磁界を変動させることを特徴とする非晶質薄
膜の形成方法。 - （２）反応容器と、同反応容器内を減圧し反応ガスを導
入する手段と、上記反応容器内へ相対して収納された放
電用電極と、同放電用電極にグロー放電用電圧を供給す
る電源と、 上記放電用電極を囲繞し該放電用電極間に発生された電
界と直交する向きの磁界を発生させる軸芯を有するコイ
ルと、同コイルに磁界発生用の電流を供給する交流電源
とを有し、上記放電電界空間外へ該電界と平行に支持し
た基板へ非晶質薄膜を形成することを特徴とする非晶質
薄膜形成装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61106314A JPH0760798B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 非晶質薄膜形成方法および装置 |
| EP87106535A EP0244842B1 (en) | 1986-05-09 | 1987-05-06 | Apparatus for forming thin film |
| DE3750349T DE3750349T2 (de) | 1986-05-09 | 1987-05-06 | Anordnung zur Herstellung von Dünnschichten. |
| CA000536654A CA1279411C (en) | 1986-05-09 | 1987-05-08 | Method and apparatus for forming thin film |
| US07/047,328 US4901669A (en) | 1986-05-09 | 1987-05-08 | Method and apparatus for forming thin film |
| KR1019870004508A KR910002819B1 (ko) | 1986-05-09 | 1987-05-08 | 비정질박막의 형성방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61106314A JPH0760798B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 非晶質薄膜形成方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263236A true JPS62263236A (ja) | 1987-11-16 |
| JPH0760798B2 JPH0760798B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=14430517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61106314A Expired - Fee Related JPH0760798B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 非晶質薄膜形成方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760798B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394064A (ja) * | 1989-09-07 | 1991-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シリコンナイトライド膜の製造方法および製造装置 |
| US5405447A (en) * | 1990-05-15 | 1995-04-11 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Plasma CVD apparatus |
| US5423915A (en) * | 1992-04-16 | 1995-06-13 | Mitsubishi Jukogyo Kagushiki Kaisha | Plasma CVD apparatus including rotating magnetic field generation means |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59187136U (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-12 | 三洋電機株式会社 | 半導体薄膜形成装置 |
| JPS61105109A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ダイヤル駆動装置 |
-
1986
- 1986-05-09 JP JP61106314A patent/JPH0760798B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59187136U (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-12 | 三洋電機株式会社 | 半導体薄膜形成装置 |
| JPS61105109A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ダイヤル駆動装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394064A (ja) * | 1989-09-07 | 1991-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シリコンナイトライド膜の製造方法および製造装置 |
| US5405447A (en) * | 1990-05-15 | 1995-04-11 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Plasma CVD apparatus |
| US5423915A (en) * | 1992-04-16 | 1995-06-13 | Mitsubishi Jukogyo Kagushiki Kaisha | Plasma CVD apparatus including rotating magnetic field generation means |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0760798B2 (ja) | 1995-06-28 |
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