JPH0361375A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH0361375A JPH0361375A JP19762889A JP19762889A JPH0361375A JP H0361375 A JPH0361375 A JP H0361375A JP 19762889 A JP19762889 A JP 19762889A JP 19762889 A JP19762889 A JP 19762889A JP H0361375 A JPH0361375 A JP H0361375A
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- Japan
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- thin film
- film forming
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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、導電性基板上に薄膜を形成する装置に関する
ものである。
ものである。
以下、導電性基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置とし
て、Ｓｉ基板上にダイヤモンド薄膜を形成するダイヤモ
ンド薄膜形成装置を例に、本発明について詳細に述べる
。第２図に、従来のダイヤモンド薄膜形成装置の一例を
示す。このダイヤモンド薄膜形成装置については、文献
「アプライドフィジックス レター（Ａｐｐｌ Ｐｈｙ
ｓ Ｌｅｔｔ＞＋５０巻、２０号、１．６５８ページ、
１９８８年に詳細に記載されている。この従来のダイヤ
モンド薄膜形成装置は、一方がメツシュのアノード電極
６、他方がホロカソードのカソード電極７である一対の
対向電極を用い、アノード電極６の背面に基板８を配置
し、カソード電［７とアノード電極６の間に直流電源９
を接続した構成である。この従来のダイヤモンド薄膜形
成装置では、カソード電極７とアノード電極６間の空間
５（以下放電空間と記す〉の圧力を２５Ｔｏ ｒ ｒ程
度に保持しながら原料ガス供給用配管１１から原料ガス
を放電空間に流し、カソード電極７とアノード電極６間
の直流グロー放電により原料ガスの励起を行い、基板８
上にダイヤモンド薄膜を形成している。
て、Ｓｉ基板上にダイヤモンド薄膜を形成するダイヤモ
ンド薄膜形成装置を例に、本発明について詳細に述べる
。第２図に、従来のダイヤモンド薄膜形成装置の一例を
示す。このダイヤモンド薄膜形成装置については、文献
「アプライドフィジックス レター（Ａｐｐｌ Ｐｈｙ
ｓ Ｌｅｔｔ＞＋５０巻、２０号、１．６５８ページ、
１９８８年に詳細に記載されている。この従来のダイヤ
モンド薄膜形成装置は、一方がメツシュのアノード電極
６、他方がホロカソードのカソード電極７である一対の
対向電極を用い、アノード電極６の背面に基板８を配置
し、カソード電［７とアノード電極６の間に直流電源９
を接続した構成である。この従来のダイヤモンド薄膜形
成装置では、カソード電極７とアノード電極６間の空間
５（以下放電空間と記す〉の圧力を２５Ｔｏ ｒ ｒ程
度に保持しながら原料ガス供給用配管１１から原料ガス
を放電空間に流し、カソード電極７とアノード電極６間
の直流グロー放電により原料ガスの励起を行い、基板８
上にダイヤモンド薄膜を形成している。
ダイヤモンド薄膜形成装置においては、速い薄膜の堆積
速度が強く除まれる。速い薄膜の堆積速度得るためには
、原料ガスの圧力を高め、原料ガスの量を増加させれば
よい。しかし、従来のダイヤモンド薄膜形成装置におい
ては、原料ガスの圧力を高めると放電が不安定になり、
電流が集中したアーク放電が発生する。アーク放電が発
生すると、グラファイト状カーボンの増加及び堆積した
ダイヤモンド薄膜の面内の膜厚の均一性が著しく悪くな
るため、原料ガスの圧力を２５Ｔｏ ｒ ｒ程度の低圧
に保持し、対向電極間の放電をグロー放電に維持してい
る。このように、原料ガスの圧力を高めることができな
いためダイヤモンド薄膜の堆積速度が遅い。また、堆積
する膜質が均質であることも重要である。しかし、従来
のグロー放電による原料ガスの高温プラズマにより基板
温度の制御が難しく、グラファイトの析出が多くなる欠
点があった。さらに、従来のダイヤモンド薄膜形成装置
ではメツシュのアノード電極の後に基板が設置されるた
め、メツシュの影になった部分の堆積速度が遅くなり、
堆積むらができ、均一な膜が得られない。
速度が強く除まれる。速い薄膜の堆積速度得るためには
、原料ガスの圧力を高め、原料ガスの量を増加させれば
よい。しかし、従来のダイヤモンド薄膜形成装置におい
ては、原料ガスの圧力を高めると放電が不安定になり、
電流が集中したアーク放電が発生する。アーク放電が発
生すると、グラファイト状カーボンの増加及び堆積した
ダイヤモンド薄膜の面内の膜厚の均一性が著しく悪くな
るため、原料ガスの圧力を２５Ｔｏ ｒ ｒ程度の低圧
に保持し、対向電極間の放電をグロー放電に維持してい
る。このように、原料ガスの圧力を高めることができな
いためダイヤモンド薄膜の堆積速度が遅い。また、堆積
する膜質が均質であることも重要である。しかし、従来
のグロー放電による原料ガスの高温プラズマにより基板
温度の制御が難しく、グラファイトの析出が多くなる欠
点があった。さらに、従来のダイヤモンド薄膜形成装置
ではメツシュのアノード電極の後に基板が設置されるた
め、メツシュの影になった部分の堆積速度が遅くなり、
堆積むらができ、均一な膜が得られない。
本発明の目的は、基板に堆積する薄膜の堆積速度が速く
、かつ膜厚均一性及び均質性のすぐれた薄膜形成装置を
提供することにある。
、かつ膜厚均一性及び均質性のすぐれた薄膜形成装置を
提供することにある。
本発明の薄膜形成装置は、原料ガス供給手段と、原料ガ
スを放電するための一対の対向電極とこの対向電極間に
高圧のパルス電圧を印加するための高圧パルス電源と、
原料カスを予め電離させる予備電離器とを少くとも備え
、対向電極の一方に薄膜を堆積・成長させるための導電
性基板を用いることを特徴としている。
スを放電するための一対の対向電極とこの対向電極間に
高圧のパルス電圧を印加するための高圧パルス電源と、
原料カスを予め電離させる予備電離器とを少くとも備え
、対向電極の一方に薄膜を堆積・成長させるための導電
性基板を用いることを特徴としている。
なお、予備電離器としては、コロナ放電予備電離器、Ｕ
Ｖ予備電離器、Ｘ線予備、さらには紫外線およびそれよ
り短波長の光が発振するレーザ装置等が含まれる。
Ｖ予備電離器、Ｘ線予備、さらには紫外線およびそれよ
り短波長の光が発振するレーザ装置等が含まれる。
本発明による薄膜形成装置では、予備電離器で発生する
紫外線やＸ線またはレーザ光で、大気圧以上の高気圧の
原料ガスを予備電離するので、アーク放電のない面方向
に均一なパルス放電を得られ、原料ガスを均一に励起で
きる。また、一対の対向電極の一方が薄膜が形成される
導電性基板であるから、導電性基板の全面がむらなく、
原料ガスが均一に励起されている放電プラズマに直接晒
されるため、膜厚が均一で、均質な膜形成が可能になる
。さらに、本発明による薄膜形成装置では、放電がパル
ス放電であるため、平均放電電力が小さく基板温度への
影響が少なく均質な堆積が可能となる。
紫外線やＸ線またはレーザ光で、大気圧以上の高気圧の
原料ガスを予備電離するので、アーク放電のない面方向
に均一なパルス放電を得られ、原料ガスを均一に励起で
きる。また、一対の対向電極の一方が薄膜が形成される
導電性基板であるから、導電性基板の全面がむらなく、
原料ガスが均一に励起されている放電プラズマに直接晒
されるため、膜厚が均一で、均質な膜形成が可能になる
。さらに、本発明による薄膜形成装置では、放電がパル
ス放電であるため、平均放電電力が小さく基板温度への
影響が少なく均質な堆積が可能となる。
次に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。第１図は
本発明の一実施例であるダイヤモンド薄膜形成装置で、
本発明に関わる部分のみを示している。
本発明の一実施例であるダイヤモンド薄膜形成装置で、
本発明に関わる部分のみを示している。
第１図に示した薄膜形成装置は、第２図に示した従来の
薄膜形成装置ヒ異なり、Ｘ線予備電離器１と一対の対向
電極の一方の電極を兼ねる導電性基板であるＳｉ基板２
、一対の対向電極のもう片方の電極（以下、組電極）３
、及び高圧パルス電源４とを備えている。この実施例に
おいては、原料供給用配管く図示省略）から供給された
放電空間５中の原料ガスである大気圧のＣｌ−１４とＨ
、をＸ線予備電離器１により予備電離を行い、その後、
高圧パルス電源４により間隔が２５開のＳｉ基板１と組
電極３との間に２０ｋＶ程度の高電圧パルスを印加し、
放電空間５の原料ガスを励起するパルス放電を行わせ、
Ｓｉ基板２にダイヤモンド薄膜を均一な膜厚で、均質に
堆積されている。
薄膜形成装置ヒ異なり、Ｘ線予備電離器１と一対の対向
電極の一方の電極を兼ねる導電性基板であるＳｉ基板２
、一対の対向電極のもう片方の電極（以下、組電極）３
、及び高圧パルス電源４とを備えている。この実施例に
おいては、原料供給用配管く図示省略）から供給された
放電空間５中の原料ガスである大気圧のＣｌ−１４とＨ
、をＸ線予備電離器１により予備電離を行い、その後、
高圧パルス電源４により間隔が２５開のＳｉ基板１と組
電極３との間に２０ｋＶ程度の高電圧パルスを印加し、
放電空間５の原料ガスを励起するパルス放電を行わせ、
Ｓｉ基板２にダイヤモンド薄膜を均一な膜厚で、均質に
堆積されている。
第１図の実施例では導電性基板にＳｉ基板を用いている
が本発明の導電性基板はＳｔ基板に限定するものではな
い。また、原料ガスも第１図の実施例に限定されない。
が本発明の導電性基板はＳｔ基板に限定するものではな
い。また、原料ガスも第１図の実施例に限定されない。
加えて、第１−図の実施例では導電性基板を加熱してい
ないが、加熱する場合も本発明に含まれる。さらに、本
発明においては予備電離器として、第１図の実施例のＸ
線予備電離器に限定せず、コロナ放電予備電離器、ＵＶ
予備電離器、紫外線およびそれより短波長の光が発振す
るレーザ装置を用いてもよい。
ないが、加熱する場合も本発明に含まれる。さらに、本
発明においては予備電離器として、第１図の実施例のＸ
線予備電離器に限定せず、コロナ放電予備電離器、ＵＶ
予備電離器、紫外線およびそれより短波長の光が発振す
るレーザ装置を用いてもよい。
以上述べたように、本発明による薄膜形成装置では従来
装置に比べ薄膜の堆積速度を速くすることができる。
装置に比べ薄膜の堆積速度を速くすることができる。
第１図は本発明の一実施例であるダイヤモンド薄膜形成
装置の概略図、第２図は従来の直流グロー放電を用いた
ダイヤモンド薄膜形成装置の断面図を示している。 ］・・・Ｘ線予備電離器、２・・・導電性基板、３・・
・組電極、４・・・高圧パルス電源、５・・・放電空間
、６・・・メツシュアノード電極、７・・・カソード電
極、８・・・基板、９・・・直流電源。
装置の概略図、第２図は従来の直流グロー放電を用いた
ダイヤモンド薄膜形成装置の断面図を示している。 ］・・・Ｘ線予備電離器、２・・・導電性基板、３・・
・組電極、４・・・高圧パルス電源、５・・・放電空間
、６・・・メツシュアノード電極、７・・・カソード電
極、８・・・基板、９・・・直流電源。
Claims (1)
- 原料ガス供給手段と、原料ガスを放電・励起するため
の一対の対向電極と、前記対向電極間に高圧のパルス電
圧を印加するための高圧パルス電源とを少くとも備えて
いる薄膜形成装置において、薄膜を形成する基板を前記
対向電極の一方の電極に用い、原料ガスを予め電離させ
る予備電離器を備えたことを特徴とした薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19762889A JPH0361375A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19762889A JPH0361375A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361375A true JPH0361375A (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=16377647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19762889A Pending JPH0361375A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0361375A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10154598A (ja) * | 1996-05-24 | 1998-06-09 | Sekisui Chem Co Ltd | グロー放電プラズマ処理方法及びその装置 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP19762889A patent/JPH0361375A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10154598A (ja) * | 1996-05-24 | 1998-06-09 | Sekisui Chem Co Ltd | グロー放電プラズマ処理方法及びその装置 |
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