JPH0362435A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH0362435A JPH0362435A JP1198438A JP19843889A JPH0362435A JP H0362435 A JPH0362435 A JP H0362435A JP 1198438 A JP1198438 A JP 1198438A JP 19843889 A JP19843889 A JP 19843889A JP H0362435 A JPH0362435 A JP H0362435A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- substrate
- arc
- thin film
- film
- Prior art date
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- Pending
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- Electron Sources, Ion Sources (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
。
。
〔従来の技術］
従来、ガスを導入し、アークプラズマで活性化させたガ
スの反応物や、ＲＦプラズマで活性させたガスの反応物
をそれぞれ個々に基板上に堆積させるＣＶＤ法はすでに
よく知られている。
スの反応物や、ＲＦプラズマで活性させたガスの反応物
をそれぞれ個々に基板上に堆積させるＣＶＤ法はすでに
よく知られている。
ところで、アーク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力を高くしなければ充分の蒸着速度
が得られない。しかし、そうすれば電極と基板間距離は
かなり接近させなければならず、電極の影響を受けやす
い。一方、ＲＦプラズマだけでもガスのイオン化はそれ
ほど高くなく、ラジカルの量もそれほど多くはない。
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力を高くしなければ充分の蒸着速度
が得られない。しかし、そうすれば電極と基板間距離は
かなり接近させなければならず、電極の影響を受けやす
い。一方、ＲＦプラズマだけでもガスのイオン化はそれ
ほど高くなく、ラジカルの量もそれほど多くはない。
本発明の目的はＲＦプラズマを発生させ、かつ同時にア
ーク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できる装置
を提供することにある。
ーク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できる装置
を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係る薄膜形成装置に
おいては、基板を搭載する基板ホルダを内蔵した真空槽
と、該真空槽外でＲＦプラズマを発生させるＲＦコイル
と、アークプラズマを発生し、前記基板に作用させる前
記ＲＦプラズマ中の反応生成物を活性化させるアーク発
生電極とを有するものである。
おいては、基板を搭載する基板ホルダを内蔵した真空槽
と、該真空槽外でＲＦプラズマを発生させるＲＦコイル
と、アークプラズマを発生し、前記基板に作用させる前
記ＲＦプラズマ中の反応生成物を活性化させるアーク発
生電極とを有するものである。
〔作用］
本発明においては、真空槽の外に設けられたコイル電極
を通して発生されたＲＦ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ア
ーク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。
を通して発生されたＲＦ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ア
ーク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。
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１３を有する真空槽ｌの上部に
石英管１０が付設されている。真空槽ｌ内にはヒータ１
１を内蔵した基板ホルダ２が設置され、前記石英管１０
に向き合わせて基板３を搭載するようになっている。１
２は前記ヒータｌ’ｌの加熱用ＡＣ電源である。前記基
板ホルダ２の直上で、前記石英管１０に臨ませてアーク
プラズマを発生させるアーク用電極４を設置する。８は
アーク用電極である。
石英管１０が付設されている。真空槽ｌ内にはヒータ１
１を内蔵した基板ホルダ２が設置され、前記石英管１０
に向き合わせて基板３を搭載するようになっている。１
２は前記ヒータｌ’ｌの加熱用ＡＣ電源である。前記基
板ホルダ２の直上で、前記石英管１０に臨ませてアーク
プラズマを発生させるアーク用電極４を設置する。８は
アーク用電極である。
一方、真空槽１に通ずる前記石英管１０にはＲＦプラズ
マを発生させるＲＦコイル５を設置する。７はＲＦコイ
ル５に通電するＲＦ電源である。前記石英管１０にはバ
ルブ６を有するガス導入管９が接続されている。
マを発生させるＲＦコイル５を設置する。７はＲＦコイ
ル５に通電するＲＦ電源である。前記石英管１０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１３より脱気して真空槽１内を１×ｌ〇
−“Ｔｏｒｒ以下まで排気する。基板温度を約５００℃
に設定し、次に、ガスを導入するためにバルブ６を開き
、高純度のＨヨ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ｌ内金体の真空度を１ＯＴｏｒｒ
程度に設定する。さらにアーク用電極４と基板３との距
離を１ｃｍ程度に設定してこの状態でコイル５に５００
〜１００ＯＷのＲＦＩ！力を印加して放電を起こし、そ
れと同時にアーク用電極４に数十ＶでＩＯＡ程度の電流
を流してアーク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１３より脱気して真空槽１内を１×ｌ〇
−“Ｔｏｒｒ以下まで排気する。基板温度を約５００℃
に設定し、次に、ガスを導入するためにバルブ６を開き
、高純度のＨヨ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ｌ内金体の真空度を１ＯＴｏｒｒ
程度に設定する。さらにアーク用電極４と基板３との距
離を１ｃｍ程度に設定してこの状態でコイル５に５００
〜１００ＯＷのＲＦＩ！力を印加して放電を起こし、そ
れと同時にアーク用電極４に数十ＶでＩＯＡ程度の電流
を流してアーク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］
本発明は以上のようにＲＦプラズマとアークプラズマと
を組合せて、ガスの活性化を高めるため、比較的低温で
良質な薄膜を形成できる。なお、アーク用電極と基板間
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。
を組合せて、ガスの活性化を高めるため、比較的低温で
良質な薄膜を形成できる。なお、アーク用電極と基板間
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。 ｌ・・・真空槽 ２・・・基板ホルダ３・・
・基板 ４，８・・・アーク用電極５・・
・ＲＦコイル ６・・・バルブ７・・・ＲＦ電
源 ｌＯ・・・石英管 １２・・・ＡＣ電源
面図である。 ｌ・・・真空槽 ２・・・基板ホルダ３・・
・基板 ４，８・・・アーク用電極５・・
・ＲＦコイル ６・・・バルブ７・・・ＲＦ電
源 ｌＯ・・・石英管 １２・・・ＡＣ電源
Claims (1)
- （１）基板を搭載する基板ホルダを内蔵した真空槽と、
該真空槽外でＲＦプラズマを発生させるＲＦコイルと、
アークプラズマを発生し、前記基板に作用させる前記Ｒ
Ｆプラズマ中の反応生成物を活性化させるアーク発生電
極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 |
|---|---|---|---|
| JP1198438A JPH0362435A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198438A JPH0362435A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0362435A true JPH0362435A (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=16391086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1198438A Pending JPH0362435A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0362435A (ja) |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1198438A patent/JPH0362435A/ja active Pending
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