JPH0361370A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH0361370A JPH0361370A JP19614389A JP19614389A JPH0361370A JP H0361370 A JPH0361370 A JP H0361370A JP 19614389 A JP19614389 A JP 19614389A JP 19614389 A JP19614389 A JP 19614389A JP H0361370 A JPH0361370 A JP H0361370A
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- plasma
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- chamber
- thin film
- ionization chamber
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- Pending
Links
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Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- 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］
本発明は良質な薄膜を形成する装置に関するものである
。
。
従来、ガスを導入し、ＲＦプラズマで活性化させたガス
の反応物や、マイクロ波プラズマで活性させたガスの反
応物を基板上に堆積させるＣＶＤ法はすでに良く知られ
ている。
の反応物や、マイクロ波プラズマで活性させたガスの反
応物を基板上に堆積させるＣＶＤ法はすでに良く知られ
ている。
〔発明が解決しようとする課題］
ところで、ＲＦプラズマだけではガス中のイオン化は低
く、ラジカルの量も低いのでラジカル量を増やすために
チャンバー内の圧ツノを高くしなければ充分の蒸着速度
が得られないが、広い面積に膜を合成する場合にはプラ
ズマの発生が難しかった利、不安定になりやすい。一方
、マイクロ波プラズマだけではガス圧力が高い場合には
発生されるプラズマの領域は狭いので広い面積には膜を
合成できない。もっとも、イオン化室より外側では比較
的広い面積には膜は合成できるが、その場所のプラズマ
中のイオン化は高くなく、ラジカルの量も少なくなる。
く、ラジカルの量も低いのでラジカル量を増やすために
チャンバー内の圧ツノを高くしなければ充分の蒸着速度
が得られないが、広い面積に膜を合成する場合にはプラ
ズマの発生が難しかった利、不安定になりやすい。一方
、マイクロ波プラズマだけではガス圧力が高い場合には
発生されるプラズマの領域は狭いので広い面積には膜を
合成できない。もっとも、イオン化室より外側では比較
的広い面積には膜は合成できるが、その場所のプラズマ
中のイオン化は高くなく、ラジカルの量も少なくなる。
本発明の目的はイオン化室でマイクロ波プラズマを発生
させ、かつ同時にＲＦプラズマによってガスの活性化を
促進することによって、高速で成膜し、かつ良質な薄膜
を形成しつる装置を提供することにある。
させ、かつ同時にＲＦプラズマによってガスの活性化を
促進することによって、高速で成膜し、かつ良質な薄膜
を形成しつる装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段］
前記目的を達成するため、本発明に係る薄膜形或装置に
おいては、基板を保持させる基板ホルダを設置した真空
槽と、マイクロ波及び磁界の作用によりプラズマを発生
させるイオン化室と、ＲＦプラズマを発生し、前記イオ
ン化室内に発生させて真空槽内の基板に作用させるプラ
ズマ中の反応生成物を活性化するＲＦコイルとを有する
ものである。
おいては、基板を保持させる基板ホルダを設置した真空
槽と、マイクロ波及び磁界の作用によりプラズマを発生
させるイオン化室と、ＲＦプラズマを発生し、前記イオ
ン化室内に発生させて真空槽内の基板に作用させるプラ
ズマ中の反応生成物を活性化するＲＦコイルとを有する
ものである。
［作用］
本発明においては、真空槽の上部に設けられたイオン化
室で発生されたマイクロ波プラズマの中にあるイオンや
電子によって反応した生成物を、その下方に設置された
ＲＦコイル電極で発生されたプラズマによってさらに活
性化を高めることができるので、良質かつ高速で薄膜が
形成できることになる。
室で発生されたマイクロ波プラズマの中にあるイオンや
電子によって反応した生成物を、その下方に設置された
ＲＦコイル電極で発生されたプラズマによってさらに活
性化を高めることができるので、良質かつ高速で薄膜が
形成できることになる。
［実施例１
以下に本発明の実施例を図によって説明する。
第１図において、脱気口１６を有する真空槽ｌの上方に
イオン化室５が設置され、真空槽ｌとイオン化室５とは
石英管１３でつながれている。真空槽１内にはヒータ１
５を内蔵した基板ホルダ２が設置され、イオン化室５に
通ずる石英管１３に向き合わせて基板３を搭載するよう
になっている。１４は前記ヒータＩ５の加熱用ＡＣ電源
である。真空槽１に通ずる前記石英管１３にはＲＦプラ
ズマを発生させるＲＦコイル４を設置する。８はＲＦコ
イル４に通電するＲＦ電源である。
イオン化室５が設置され、真空槽ｌとイオン化室５とは
石英管１３でつながれている。真空槽１内にはヒータ１
５を内蔵した基板ホルダ２が設置され、イオン化室５に
通ずる石英管１３に向き合わせて基板３を搭載するよう
になっている。１４は前記ヒータＩ５の加熱用ＡＣ電源
である。真空槽１に通ずる前記石英管１３にはＲＦプラ
ズマを発生させるＲＦコイル４を設置する。８はＲＦコ
イル４に通電するＲＦ電源である。
イオン化室５にはその周囲にマグネット１０が配置され
、その一部に取付けられた石英窓１２にのぞませてマイ
クロ波電源に通ずる導波管１１が接続されている。また
イオン化室５にはバルブ６を有するガス導入管９が接続
されている。
、その一部に取付けられた石英窓１２にのぞませてマイ
クロ波電源に通ずる導波管１１が接続されている。また
イオン化室５にはバルブ６を有するガス導入管９が接続
されている。
この装置によって、−例としてダイヤモンド薄膜を形成
する場合を具体的に説明する。
する場合を具体的に説明する。
まず、拡散ポンプあるいはターボポンプと油回転ポンプ
を用い、脱気口１６まり脱気して真空槽ｌ内をｌＸｌ０
−“Ｔｏｒｒ以下まで排気する。基板３を約５００℃に
設定し、次に、ガスを導入するためにバルブ６を開き、
ガス導入管９を通して高純度のＨ３ガスと炭化水素ガス
あるいは有機化合物ガスを導入し、真空槽１内全体の真
空度をｌＯ丁ｏｒｒ程度に設定する。この状態でイオン
化室５に５００〜１００ＯＷのマイクロ波電力と１．２
ｋＧ程度の磁界を印加して放電を起こし、それと同時に
ＲＦコイル４に５００〜１０００ＷのＲＦ’にカを印加
してＲＦプラズマを発生させて基板３に膜を成長させる
。
を用い、脱気口１６まり脱気して真空槽ｌ内をｌＸｌ０
−“Ｔｏｒｒ以下まで排気する。基板３を約５００℃に
設定し、次に、ガスを導入するためにバルブ６を開き、
ガス導入管９を通して高純度のＨ３ガスと炭化水素ガス
あるいは有機化合物ガスを導入し、真空槽１内全体の真
空度をｌＯ丁ｏｒｒ程度に設定する。この状態でイオン
化室５に５００〜１００ＯＷのマイクロ波電力と１．２
ｋＧ程度の磁界を印加して放電を起こし、それと同時に
ＲＦコイル４に５００〜１０００ＷのＲＦ’にカを印加
してＲＦプラズマを発生させて基板３に膜を成長させる
。
本実施例ではこの状態で約１０分間膜形成を行った。こ
のようにして形成されたダイヤモンド膜の膜厚は約１０
ｐｍであった。その膜をラマン分光法で測定したところ
１３３０ｃｍ ’だけに鋭いピークが得られた。
のようにして形成されたダイヤモンド膜の膜厚は約１０
ｐｍであった。その膜をラマン分光法で測定したところ
１３３０ｃｍ ’だけに鋭いピークが得られた。
また、この膜のビッカース硬度を測定したところ約１２
０００という値が得られた。この値は天然ダイヤモンド
と同じ値である。また、薄膜の熱伝導率を測定したとこ
ろ約２００Ｗ／Ｋｃｍという値が得られた。これは高圧
合成されたダイヤモンドと同じである。このように、本
発明によって低温での良質のダイヤモンド薄膜が得られ
ることが分かる。
０００という値が得られた。この値は天然ダイヤモンド
と同じ値である。また、薄膜の熱伝導率を測定したとこ
ろ約２００Ｗ／Ｋｃｍという値が得られた。これは高圧
合成されたダイヤモンドと同じである。このように、本
発明によって低温での良質のダイヤモンド薄膜が得られ
ることが分かる。
〔発明の効果１
本発明は以上のようにＲＦプラズマとその上方に発生さ
せたマイクロ波プラズマとを組合せて、ガスの活性化を
高めることによって、比較的低温で良質な薄膜を形成で
きる。なお、マイクロ波イオン化室の出口に設けた引出
し電極と基板間にバイアスを加えても同様に良質なダイ
ヤモンド膜が得られる。
せたマイクロ波プラズマとを組合せて、ガスの活性化を
高めることによって、比較的低温で良質な薄膜を形成で
きる。なお、マイクロ波イオン化室の出口に設けた引出
し電極と基板間にバイアスを加えても同様に良質なダイ
ヤモンド膜が得られる。
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)
- （１）基板を保持させる基板ホルダを設置した真空槽と
、マイクロ波及び磁界の作用によりプラズマを発生させ
るイオン化室と、ＲＦプラズマを発生し、前記イオン化
室内に発生させて真空槽内の基板に作用させるプラズマ
中の反応生成物を活性化するＲＦコイルとを有すること
を特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19614389A JPH0361370A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19614389A JPH0361370A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361370A true JPH0361370A (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=16352941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19614389A Pending JPH0361370A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0361370A (ja) |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP19614389A patent/JPH0361370A/ja active Pending
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