JPH0670978B2 - 非晶質薄膜形成装置 - Google Patents
非晶質薄膜形成装置Info
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- JPH0670978B2 JPH0670978B2 JP61106315A JP10631586A JPH0670978B2 JP H0670978 B2 JPH0670978 B2 JP H0670978B2 JP 61106315 A JP61106315 A JP 61106315A JP 10631586 A JP10631586 A JP 10631586A JP H0670978 B2 JPH0670978 B2 JP H0670978B2
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- 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
- C23C16/50—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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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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装置に関するものである。
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装置に関するものである。
第２図には，従来より用いられている半導体薄膜の製造
装置を示してあり，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。
装置を示してあり，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り，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
磁界を発生させるためのコイル05が水平に配置されてお
り，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り，反応ガス導入管
08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。
ための電極02,03が上下方向に設けてあり，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
磁界を発生させるためのコイル05が水平に配置されてお
り，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り，反応ガス導入管
08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，反応容器01内を1mmHg
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08より反応容器01内に供給しつつ，電
極02,03間に13.5MHzの高周波電圧を印加する。
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08より反応容器01内に供給しつつ，電
極02,03間に13.5MHzの高周波電圧を印加する。
一方，コイル05には,50あるいは60Hz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により300℃程度に加熱
しておく。
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により300℃程度に加熱
しておく。
反応ガス導入管08より反応容器01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，
コイル05により発生された変動する磁界により攪拌され
つつ基板010の表面に付着し，非晶質薄膜を形成する。
ラン等のガスは，電極02,03間の放電空間で分解され，
コイル05により発生された変動する磁界により攪拌され
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05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。
電界の方向と平行にコイル05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03の上であり，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。
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，電極間の電界Ｅにより電荷ｑのイオンにはク
ーロン力F1＝qEが働き，イオン粒子が基板を直撃して形
成されつつある非晶質薄膜に損傷を与えることになる。
ーロン力F1＝qEが働き，イオン粒子が基板を直撃して形
成されつつある非晶質薄膜に損傷を与えることになる。
コイルにより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り大き
くなく極めて大きな電力を必要とする。
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り大き
くなく極めて大きな電力を必要とする。
電極間に基板を配置することから，基板の形状は平
板状のものに限定されることになる。
板状のものに限定されることになる。
本発明の装置では，反応容器と，同反応容器内を減圧し
て同反応容器内へ反応ガスを導入する手段と，上記反応
容器内で放射状に複数枚配置された放電用電極と，同放
電用電極の隣り合うもの同士間にグロー放電用電圧を供
給する電源と，上記複数枚の放電用電極を内包し該放電
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するもので，上記放電用
電極の端面に臨んで配置した基板の表面へ非晶質薄膜を
形成するようにした。
て同反応容器内へ反応ガスを導入する手段と，上記反応
容器内で放射状に複数枚配置された放電用電極と，同放
電用電極の隣り合うもの同士間にグロー放電用電圧を供
給する電源と，上記複数枚の放電用電極を内包し該放電
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するもので，上記放電用
電極の端面に臨んで配置した基板の表面へ非晶質薄膜を
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を，
反応器内へ放射状に配置した。また，この隣り合うもの
同志間に発生する放電用電界と直交する方向に磁界を発
生させた。
反応器内へ放射状に配置した。また，この隣り合うもの
同志間に発生する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り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，電界空間を出た
ところでクーロン力が弱まりローレンツ力によるサイク
ロトン運動により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，電界空間を出た
ところでクーロン力が弱まりローレンツ力によるサイク
ロトン運動により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，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。
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。
従って，上記放電用電極の端面に臨んで配置した基板の
表面には，均一な非晶質薄膜が形成されることになる。
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，本発明の第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マを発生さ
せるための電極21ないし2nが放射状に配置されている。
４は低周波電源で直流や高周波の電源でも良く，例え
ば,60Hzの商用周波数を用い上記電極21ないし2nへ交互
に接続されている。
せるための電極21ないし2nが放射状に配置されている。
４は低周波電源で直流や高周波の電源でも良く，例え
ば,60Hzの商用周波数を用い上記電極21ないし2nへ交互
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，図示し
ないボンベに連通し，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に連通しており，反応容器１内のガスを排
気するものである。
源６に接続されている。７は反応ガス導入管で，図示し
ないボンベに連通し，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に連通しており，反応容器１内のガスを排
気するものである。
さて，円筒状の基板10を図示のように電極21ないし2nが
形成する円筒の内部に，すなわち，電極21ないし2nの端
面に臨み距離がほぼ等しくなるように適宜手段で指示す
る。真空ポンプ９を駆動して反応容器１内を排気した
後，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0.5Torrに保ち，低周波電源４か
ら電極21ないし2nの隣り合うもの同志間にグロー放電プ
ラズマが発生するように電圧を印加する。
形成する円筒の内部に，すなわち，電極21ないし2nの端
面に臨み距離がほぼ等しくなるように適宜手段で指示す
る。真空ポンプ９を駆動して反応容器１内を排気した
後，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0.5Torrに保ち，低周波電源４か
ら電極21ないし2nの隣り合うもの同志間にグロー放電プ
ラズマが発生するように電圧を印加する。
一方，コイル５には，例えば100Hzの交流電圧を印加
し，電極21ないし2n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。
し，電極21ないし2n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ナン
ガスは，電極21ないし2n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21ないし2n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21ない
し2n間で電界Ｅによるクーロン力F1＝qEとローレンツ力
F2＝ｑ（Ｖ×Ｂ）によっていわゆるＥ×Ｂドリフトの運
動を起こす。
し2n間で電界Ｅによるクーロン力F1＝qEとローレンツ力
F2＝ｑ（Ｖ×Ｂ）によっていわゆるＥ×Ｂドリフトの運
動を起こす。
なお,Vは荷電粒子の速度である。
すなわち,E×Ｂドリフトにより初速を与えられた形で，
電極21ないし2nと直交する方向に飛びだし，基板10に向
けて飛んでいく。しかし，電極21ないし2n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。
電極21ないし2nと直交する方向に飛びだし，基板10に向
けて飛んでいく。しかし，電極21ないし2n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。
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。
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道よりそれて基板10に至
り，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21ないし2nの端面に臨んで配置した基板10の表
面に広がった形で非晶質薄膜が形成される。
受けず，上記荷電粒子群の軌道よりそれて基板10に至
り，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21ないし2nの端面に臨んで配置した基板10の表
面に広がった形で非晶質薄膜が形成される。
しかも，磁界Ｂを変動させており，電極端面との距離も
ほぼ等しくしているので，基板10の表面へ均一に非晶質
薄膜を形成させることが可能となる。
ほぼ等しくしているので，基板10の表面へ均一に非晶質
薄膜を形成させることが可能となる。
なお，電極21ないし2nの長さは，反応容器１の長さの許
す限り長くしても何等問題がないので，長尺な円筒状の
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。
す限り長くしても何等問題がないので，長尺な円筒状の
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。
また，図示は省略したが，円筒状の基板10を電極21ない
し2n内包するように配置してもよい。このようにする
と，基板の内面に非晶質薄膜を形成することもできる。
し2n内包するように配置してもよい。このようにする
と，基板の内面に非晶質薄膜を形成することもできる。
更に，上記実施例ではコイル５を反応容器１の外に配置
したが，これを反応容器１の中に配置するようにしても
構わないし，電極の端面のなす曲面も円筒形に限らず，
その一部分であったり，円面であったりしても構わな
い。
したが，これを反応容器１の中に配置するようにしても
構わないし，電極の端面のなす曲面も円筒形に限らず，
その一部分であったり，円面であったりしても構わな
い。
本発明によれば，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，筒状，あるい
は，曲面を有する基板の表面に均一な非晶質薄膜が形成
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，筒状，あるい
は，曲面を有する基板の表面に均一な非晶質薄膜が形成
されることになるので，産業上きわめて価値がある。
第１図は本発明に係わる一実施例を示す装置の横断面
図，第２図は従来装置の側断面図である。 １……反応容器，21ないし2n……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。
図，第２図は従来装置の側断面図である。 １……反応容器，21ないし2n……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。
Claims (1)
- 【請求項１】反応容器と，同反応容器内を減圧して同容
器内へ反応ガスを導入する手段と，上記反応容器内で放
射状に複数枚配置された放電用電極と，同放電用電極の
隣り合うもの同志間にグロー放電用電圧を供給する電源
と，上記複数枚の放電用電極を内包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，上記放電用電極の端面に臨んで
配置した基板の表面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 |
|---|---|---|---|
| JP61106315A JPH0670978B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 非晶質薄膜形成装置 |
| DE3750349T DE3750349T2 (de) | 1986-05-09 | 1987-05-06 | Anordnung zur Herstellung von Dünnschichten. |
| EP87106535A EP0244842B1 (en) | 1986-05-09 | 1987-05-06 | Apparatus for forming thin film |
| KR1019870004508A KR910002819B1 (ko) | 1986-05-09 | 1987-05-08 | 비정질박막의 형성방법 및 장치 |
| 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61106315A JPH0670978B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 非晶質薄膜形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263235A JPS62263235A (ja) | 1987-11-16 |
| JPH0670978B2 true JPH0670978B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=14430540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61106315A Expired - Fee Related JPH0670978B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 非晶質薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670978B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4990876A (en) * | 1989-09-15 | 1991-02-05 | Eastman Kodak Company | Magnetic brush, inner core therefor, and method for making such core |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915982B2 (ja) * | 1977-08-24 | 1984-04-12 | 日電アネルバ株式会社 | 放電化学反応装置 |
| JPS5670501A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-12 | Seiko Epson Corp | Manufacture of material with function of polarization |
| JPS59232420A (ja) * | 1983-06-16 | 1984-12-27 | Hitachi Ltd | ドライエツチング装置 |
| JPS60136230A (ja) * | 1983-12-24 | 1985-07-19 | Ulvac Corp | 基板表面の整形装置 |
-
1986
- 1986-05-09 JP JP61106315A patent/JPH0670978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62263235A (ja) | 1987-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |