JPH11172441A - 薄膜蒸着装置及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜 - Google Patents
薄膜蒸着装置及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜Info
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- JPH11172441A JPH11172441A JP9333878A JP33387897A JPH11172441A JP H11172441 A JPH11172441 A JP H11172441A JP 9333878 A JP9333878 A JP 9333878A JP 33387897 A JP33387897 A JP 33387897A JP H11172441 A JPH11172441 A JP H11172441A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマを用いて原料を分解して薄膜蒸着す
る際に、不純物の混入が少ない高品質の薄膜を簡便な構
成で形成する薄膜蒸着装置及び蒸着薄膜形成方法並びに
それによる蒸着薄膜を実現することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、プラズマ電極２の間に板部材
５を設置すること等により、プラズマ電極２のスパッタ
が実質的に防止されているか、仮に構成要素がスパッタ
されたとしても蒸着される物質の構成元素が放出される
薄膜蒸着装置及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸
着薄膜である。
る際に、不純物の混入が少ない高品質の薄膜を簡便な構
成で形成する薄膜蒸着装置及び蒸着薄膜形成方法並びに
それによる蒸着薄膜を実現することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、プラズマ電極２の間に板部材
５を設置すること等により、プラズマ電極２のスパッタ
が実質的に防止されているか、仮に構成要素がスパッタ
されたとしても蒸着される物質の構成元素が放出される
薄膜蒸着装置及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸
着薄膜である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜蒸着装置及び
蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜に関し、特
にプラズマを用いるものに関する。
蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜に関し、特
にプラズマを用いるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマを用いて、例えば、金属
を含む有機薄膜原料を分解して薄膜を形成する薄膜蒸着
装置は、反応室内のプラズマ発生部に対応して基板を設
置し、薄膜原料供給器内の薄膜原料が、配管を介し、ノ
ズルから反応室内に供給され、発生されたプラズマによ
り分解され、その分解生成物を被蒸着物である基板に蒸
着するものである。
を含む有機薄膜原料を分解して薄膜を形成する薄膜蒸着
装置は、反応室内のプラズマ発生部に対応して基板を設
置し、薄膜原料供給器内の薄膜原料が、配管を介し、ノ
ズルから反応室内に供給され、発生されたプラズマによ
り分解され、その分解生成物を被蒸着物である基板に蒸
着するものである。
【０００３】つまり、このように構成においては、ノズ
ルから供給された原料は、プラズマ発生部で発生された
プラズマにより、分解が促進されて基板に到達すること
になり、この際のプラズマのエネルギを変化させること
により、分子の一部が分解された状態から完全に分解さ
れた状態まで適宜制御することが、原理的には可能であ
り、種々の薄膜を形成することができるものである。
ルから供給された原料は、プラズマ発生部で発生された
プラズマにより、分解が促進されて基板に到達すること
になり、この際のプラズマのエネルギを変化させること
により、分子の一部が分解された状態から完全に分解さ
れた状態まで適宜制御することが、原理的には可能であ
り、種々の薄膜を形成することができるものである。
【０００４】そして、プラズマ発生部は、一対の対向し
たプラズマ電極により構成することが一般的である。
たプラズマ電極により構成することが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の構成においては、プラズマ電極が形成したプラ
ズマによりスパッタされ、プラズマ電極を構成する物質
が、形成される薄膜に混入しその物性を低下させるとい
う課題があった。
な従来の構成においては、プラズマ電極が形成したプラ
ズマによりスパッタされ、プラズマ電極を構成する物質
が、形成される薄膜に混入しその物性を低下させるとい
う課題があった。
【０００６】本発明は、上記課題を解決し、不純物の混
入が少ない高品質の薄膜を簡便な構成で形成する薄膜蒸
着装置及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜
を提供することを目的とする。
入が少ない高品質の薄膜を簡便な構成で形成する薄膜蒸
着装置及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、プラズマ電極の間に板部材を設置すること等
によりプラズマ電極のスパッタが実質的に防止されてい
る構成や、板部材がプラズマ電極が蒸着される物質の構
成元素の単体、またはその構成元素を含む化合物若しく
は合金を含むこと等によりスパッタが発生しても蒸着さ
れる物質の構成元素が放出される構成の薄膜蒸着装置及
び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜である。
本発明は、プラズマ電極の間に板部材を設置すること等
によりプラズマ電極のスパッタが実質的に防止されてい
る構成や、板部材がプラズマ電極が蒸着される物質の構
成元素の単体、またはその構成元素を含む化合物若しく
は合金を含むこと等によりスパッタが発生しても蒸着さ
れる物質の構成元素が放出される構成の薄膜蒸着装置及
び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜である。
【０００８】このような構成により、不純物の混入が少
ない高品質の薄膜を簡便な構成で形成する薄膜蒸着装置
及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜を実現
する。
ない高品質の薄膜を簡便な構成で形成する薄膜蒸着装置
及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜を実現
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、一対の
プラズマ電極の間に発生するプラズマを用いて金属元素
を含む有機原料を分解して基板の上に薄膜を蒸着する薄
膜蒸着装置であって、前記プラズマ電極間に炭素を含む
板部材が設置された薄膜蒸着装置である。
プラズマ電極の間に発生するプラズマを用いて金属元素
を含む有機原料を分解して基板の上に薄膜を蒸着する薄
膜蒸着装置であって、前記プラズマ電極間に炭素を含む
板部材が設置された薄膜蒸着装置である。
【００１０】かかる構成により、プラズマ電極のスパッ
タが実質的に防止される。つまり、プラズマ電極はプラ
ズマに直接さらされないため、スパッタによりプラズマ
電極材料が薄膜に混入することはなく、また一般に原料
に有機物を用いる薄膜蒸着過程においては原料に含まれ
る炭素を除去する機構が働くため、炭素板がスパッタさ
れてもその構成物質である炭素が不純物として薄膜に混
入することを阻止可能で、その結果薄膜物性の低下を回
避できるという作用を有する。
タが実質的に防止される。つまり、プラズマ電極はプラ
ズマに直接さらされないため、スパッタによりプラズマ
電極材料が薄膜に混入することはなく、また一般に原料
に有機物を用いる薄膜蒸着過程においては原料に含まれ
る炭素を除去する機構が働くため、炭素板がスパッタさ
れてもその構成物質である炭素が不純物として薄膜に混
入することを阻止可能で、その結果薄膜物性の低下を回
避できるという作用を有する。
【００１１】または、請求項２記載の本発明は、一対の
プラズマ電極の間に発生するプラズマを用いて金属元素
を含む有機原料を分解して基板の上に薄膜を蒸着する薄
膜蒸着装置であって、前記プラズマ電極が炭素を含む薄
膜蒸着装置である。
プラズマ電極の間に発生するプラズマを用いて金属元素
を含む有機原料を分解して基板の上に薄膜を蒸着する薄
膜蒸着装置であって、前記プラズマ電極が炭素を含む薄
膜蒸着装置である。
【００１２】かかる構成によっても、プラズマ電極のス
パッタが実質的に防止される。または、請求項３記載の
本発明は、一対のプラズマ電極の間に発生するプラズマ
を用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の上に
薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズマ電
極が炭素を含む被覆層を有する薄膜蒸着装置である。
パッタが実質的に防止される。または、請求項３記載の
本発明は、一対のプラズマ電極の間に発生するプラズマ
を用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の上に
薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズマ電
極が炭素を含む被覆層を有する薄膜蒸着装置である。
【００１３】かかる構成によっても、プラズマ電極のス
パッタが実質的に防止される。または、請求項４記載の
本発明は、一対のプラズマ電極の間に発生するプラズマ
を用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の上に
薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズマ電
極間に蒸着される物質の構成元素の単体、または前記構
成元素を含む化合物若しくは合金を含む板部材が設置さ
れた薄膜蒸着装置である。
パッタが実質的に防止される。または、請求項４記載の
本発明は、一対のプラズマ電極の間に発生するプラズマ
を用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の上に
薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズマ電
極間に蒸着される物質の構成元素の単体、または前記構
成元素を含む化合物若しくは合金を含む板部材が設置さ
れた薄膜蒸着装置である。
【００１４】かかる構成により、たとえ板部材がスパッ
タされたとしても、プラズマのスパッタにより蒸着され
る物質の構成元素が放出される。
タされたとしても、プラズマのスパッタにより蒸着され
る物質の構成元素が放出される。
【００１５】つまり、プラズマにさらされるのはかかる
板部材であるため、プラズマ電極はスパッタされず、ま
たたとえ板部材がスパッタされて製造した薄膜中に混入
しても、混入した物質が薄膜の構成元素を含んでいるた
め、薄膜物性を低下させる現象が発生しないという作用
がある。
板部材であるため、プラズマ電極はスパッタされず、ま
たたとえ板部材がスパッタされて製造した薄膜中に混入
しても、混入した物質が薄膜の構成元素を含んでいるた
め、薄膜物性を低下させる現象が発生しないという作用
がある。
【００１６】または、請求項５記載のように、一対のプ
ラズマ電極の間に発生するプラズマを用いて金属元素を
含む有機原料を分解して基板の上に薄膜を蒸着する薄膜
蒸着装置であって、前記プラズマ電極が蒸着される物質
の構成元素の単体、または前記構成元素を含む化合物若
しくは合金を含む薄膜蒸着装置である。
ラズマ電極の間に発生するプラズマを用いて金属元素を
含む有機原料を分解して基板の上に薄膜を蒸着する薄膜
蒸着装置であって、前記プラズマ電極が蒸着される物質
の構成元素の単体、または前記構成元素を含む化合物若
しくは合金を含む薄膜蒸着装置である。
【００１７】かかる構成によっても、プラズマのスパッ
タにより蒸着される物質の構成元素が放出される。
タにより蒸着される物質の構成元素が放出される。
【００１８】または、請求項６記載の本発明は、一対の
プラズマ電極の間に発生するプラズマを用いて金属元素
を含む有機原料を分解して基板の上に薄膜を蒸着する薄
膜蒸着装置であって、前記プラズマ電極が蒸着される物
質の構成元素の単体、または前記構成元素を含む化合物
若しくは合金を含む被覆層を有する薄膜蒸着装置であ
る。
プラズマ電極の間に発生するプラズマを用いて金属元素
を含む有機原料を分解して基板の上に薄膜を蒸着する薄
膜蒸着装置であって、前記プラズマ電極が蒸着される物
質の構成元素の単体、または前記構成元素を含む化合物
若しくは合金を含む被覆層を有する薄膜蒸着装置であ
る。
【００１９】かかる構成によっても、プラズマのスパッ
タにより蒸着される物質の構成元素が放出される。
タにより蒸着される物質の構成元素が放出される。
【００２０】以上において、請求項７記載のように、基
板は反応室内のプラズマ電極の一方に設置され、外部よ
り前記反応室内に供給された有機原料が、前記プラズマ
電極により発生されたプラズマにより分解されて前記基
板上に蒸着薄膜を形成する構成であることが、好適であ
る。
板は反応室内のプラズマ電極の一方に設置され、外部よ
り前記反応室内に供給された有機原料が、前記プラズマ
電極により発生されたプラズマにより分解されて前記基
板上に蒸着薄膜を形成する構成であることが、好適であ
る。
【００２１】一方で、方法に係る本発明は、請求項８記
載のように、反応室内に基板を配置する行程と、前記基
板を挟むように一対のプラズマ電極を配置する行程と、
前記反応室内に有機原料を供給する供給行程と、前記供
給行程で前記有機原料が供給された前記反応室内に前記
プラズマ電極を用いてプラズマを照射し、前記プラズマ
の照射により前記反応室内に供給された有機原料を分解
して前記基板上に蒸着薄膜を形成する蒸着薄膜形成行程
とを有し、前記蒸着薄膜形成行程においては前記プラズ
マ電極のスパッタが実質的に防止されている蒸着薄膜形
成方法であり、プラズマ電極のスパッタが実質的に発生
しない。
載のように、反応室内に基板を配置する行程と、前記基
板を挟むように一対のプラズマ電極を配置する行程と、
前記反応室内に有機原料を供給する供給行程と、前記供
給行程で前記有機原料が供給された前記反応室内に前記
プラズマ電極を用いてプラズマを照射し、前記プラズマ
の照射により前記反応室内に供給された有機原料を分解
して前記基板上に蒸着薄膜を形成する蒸着薄膜形成行程
とを有し、前記蒸着薄膜形成行程においては前記プラズ
マ電極のスパッタが実質的に防止されている蒸着薄膜形
成方法であり、プラズマ電極のスパッタが実質的に発生
しない。
【００２２】または、請求項９記載のように、反応室内
に基板を配置する行程と、前記基板を挟むように一対の
プラズマ電極を配置する行程と、前記反応室内に有機薄
膜原料を供給する供給行程と、前記供給行程で前記薄膜
原料が供給された前記反応室内に前記プラズマ電極を用
いてプラズマを照射し、前記プラズマの照射により前記
反応室内に供給された薄膜原料を分解して前記基板上に
蒸着薄膜を形成する蒸着薄膜形成行程とを有し、前記蒸
着薄膜形成行程において前記プラズマのスパッタにより
蒸着される物質の構成元素が放出される蒸着薄膜形成方
法であり、蒸着される物質の構成元素が放出され、形成
される薄膜に不純物が混入しない。
に基板を配置する行程と、前記基板を挟むように一対の
プラズマ電極を配置する行程と、前記反応室内に有機薄
膜原料を供給する供給行程と、前記供給行程で前記薄膜
原料が供給された前記反応室内に前記プラズマ電極を用
いてプラズマを照射し、前記プラズマの照射により前記
反応室内に供給された薄膜原料を分解して前記基板上に
蒸着薄膜を形成する蒸着薄膜形成行程とを有し、前記蒸
着薄膜形成行程において前記プラズマのスパッタにより
蒸着される物質の構成元素が放出される蒸着薄膜形成方
法であり、蒸着される物質の構成元素が放出され、形成
される薄膜に不純物が混入しない。
【００２３】そして、本発明は、請求項１０記載のよう
に、請求項８または９記載の蒸着薄膜形成方法により形
成された誘電体蒸着薄膜、請求項１１記載のように、請
求項８または９記載の蒸着薄膜形成方法により形成され
た半導体蒸着薄膜、または請求項１２記載のように、請
求項８または９記載の蒸着薄膜形成方法により形成され
た圧電体蒸着薄膜である。
に、請求項８または９記載の蒸着薄膜形成方法により形
成された誘電体蒸着薄膜、請求項１１記載のように、請
求項８または９記載の蒸着薄膜形成方法により形成され
た半導体蒸着薄膜、または請求項１２記載のように、請
求項８または９記載の蒸着薄膜形成方法により形成され
た圧電体蒸着薄膜である。
【００２４】以下、本発明の実施の各形態について図を
用いて詳細に説明する。 （実施の形態１）図１は、酸化ケイ素の薄膜の蒸着装置
の一例を示す。
用いて詳細に説明する。 （実施の形態１）図１は、酸化ケイ素の薄膜の蒸着装置
の一例を示す。
【００２５】図１において、１は反応室、２は反応室１
中に設置されプラズマを発生するプラズマ電極である。
ここで、３は高周波電源、４はマッチングボックスであ
り、高周波電源３はマッチングボックス４を介してプラ
ズマ電極２に接続されている。
中に設置されプラズマを発生するプラズマ電極である。
ここで、３は高周波電源、４はマッチングボックスであ
り、高周波電源３はマッチングボックス４を介してプラ
ズマ電極２に接続されている。
【００２６】次に、５はプラズマ電極４に各々配された
炭素板、６は一方のプラズマ電極２上に炭素板５を介し
て配置された基板である。
炭素板、６は一方のプラズマ電極２上に炭素板５を介し
て配置された基板である。
【００２７】そして、７は薄膜原料を供給する原料ガス
供給装置、８は原料ガス供給装置７から供給されたガス
を反応室内に吐出する原料ノズル、９は反応室１内を排
気する排気ポンプである。
供給装置、８は原料ガス供給装置７から供給されたガス
を反応室内に吐出する原料ノズル、９は反応室１内を排
気する排気ポンプである。
【００２８】ここで、薄膜原料としては、ケイ素のアル
コラートであるテトラエトキシシラン（以下ＴＥＯＳと
いう）、反応ガスとしては、酸素を、各々代表的に用い
た。原料ガス供給装置７は、キャリアガスにより原料と
なるＴＥＯＳを搬送するとともに、反応ガスとなる酸素
も供給し、それらは原料ノズル８から反応室１内に供給
される。
コラートであるテトラエトキシシラン（以下ＴＥＯＳと
いう）、反応ガスとしては、酸素を、各々代表的に用い
た。原料ガス供給装置７は、キャリアガスにより原料と
なるＴＥＯＳを搬送するとともに、反応ガスとなる酸素
も供給し、それらは原料ノズル８から反応室１内に供給
される。
【００２９】このような構成において、高周波電源３か
らプラズマ電極２間に高周波を印加することにより、反
応室１に導入されたガスがプラズマとなる。
らプラズマ電極２間に高周波を印加することにより、反
応室１に導入されたガスがプラズマとなる。
【００３０】そして、発生したプラズマにより原料であ
るＴＥＯＳが分解され、反応ガスである酸素と反応して
酸化ケイ素が基板６上に堆積することになる。
るＴＥＯＳが分解され、反応ガスである酸素と反応して
酸化ケイ素が基板６上に堆積することになる。
【００３１】本実施の形態においては、このような薄膜
蒸着過程では、プラズマ電極２間にプラズマが形成され
るが、炭素板５が設けられているため、プラズマ電極２
はプラズマに直接さらされることはなく、プラズマ電極
２は、スパッタされることはない。
蒸着過程では、プラズマ電極２間にプラズマが形成され
るが、炭素板５が設けられているため、プラズマ電極２
はプラズマに直接さらされることはなく、プラズマ電極
２は、スパッタされることはない。
【００３２】一方、炭素板５は、プラズマによりスパッ
タされていくが、スパッタされた炭素は、原料ガス中の
酸素と反応し、一酸化炭素あるいは二酸化炭素となっ
て、気体として真空ポンプ９により外部に排気されるた
め、基板６上に形成する薄膜に取込まれることはなく、
その物性を低下させることはない。
タされていくが、スパッタされた炭素は、原料ガス中の
酸素と反応し、一酸化炭素あるいは二酸化炭素となっ
て、気体として真空ポンプ９により外部に排気されるた
め、基板６上に形成する薄膜に取込まれることはなく、
その物性を低下させることはない。
【００３３】また、この過程で、炭素板５はスパッタに
より消耗されるが、炭素板５はプラズマ電極２に設置し
た構造であるから容易に交換可能であり、交換により常
に初期の性能を維持することができるものである。
より消耗されるが、炭素板５はプラズマ電極２に設置し
た構造であるから容易に交換可能であり、交換により常
に初期の性能を維持することができるものである。
【００３４】以上のように、本実施の形態では、プラズ
マ電極のスパッタが効果的に防止され、形成される蒸着
薄膜の物性を低下することはなく、高品質な薄膜の形成
が可能となる。
マ電極のスパッタが効果的に防止され、形成される蒸着
薄膜の物性を低下することはなく、高品質な薄膜の形成
が可能となる。
【００３５】一方で、プラズマ電極のスパッタを防止す
るための炭素板は、プラズマによりスパッタされていく
が、スパッタされた炭素は、一酸化炭素あるいは二酸化
炭素と気体として外部に排気されるため、形成される蒸
着薄膜の物性を低下させることはなく、高品質な薄膜の
形成が可能となり、かつこの炭素板は交換が容易である
ため、プラズマ電極のスパッタ防止機能を維持し続ける
ことができる。
るための炭素板は、プラズマによりスパッタされていく
が、スパッタされた炭素は、一酸化炭素あるいは二酸化
炭素と気体として外部に排気されるため、形成される蒸
着薄膜の物性を低下させることはなく、高品質な薄膜の
形成が可能となり、かつこの炭素板は交換が容易である
ため、プラズマ電極のスパッタ防止機能を維持し続ける
ことができる。
【００３６】なお、本実施の形態では、炭素板をプラズ
マ電極に配したが、炭素板に代えて目的とする薄膜蒸着
物質である酸化ケイ素やその構成元素であるケイ素で作
製した部材を用いてもよい。
マ電極に配したが、炭素板に代えて目的とする薄膜蒸着
物質である酸化ケイ素やその構成元素であるケイ素で作
製した部材を用いてもよい。
【００３７】また、本実施の形態では、炭素板を各プラ
ズマ電極に接触して配したが、スパッタの程度によって
は、離隔したり、一方のみに配したりすることも可能で
ある。
ズマ電極に接触して配したが、スパッタの程度によって
は、離隔したり、一方のみに配したりすることも可能で
ある。
【００３８】また、誘電体や半導体として機能する酸化
ケイ素の蒸着薄膜を形成する場合について説明したが、
他の材料、例えば圧電材料として広く用いられているチ
タン酸・ジルコン酸鉛を用いて蒸着薄膜を形成すること
もできる。かかる場合には、原料として、蒸着薄膜の構
成元素を含む酸化チタンや酸化ジルニウム、あるいは酸
化鉛を使用することが可能で、さらにそれらの任意の割
合での混合物を使用することが可能である。
ケイ素の蒸着薄膜を形成する場合について説明したが、
他の材料、例えば圧電材料として広く用いられているチ
タン酸・ジルコン酸鉛を用いて蒸着薄膜を形成すること
もできる。かかる場合には、原料として、蒸着薄膜の構
成元素を含む酸化チタンや酸化ジルニウム、あるいは酸
化鉛を使用することが可能で、さらにそれらの任意の割
合での混合物を使用することが可能である。
【００３９】そして、この場合の板部材の材料として、
チタンやジルコニウム、あるいは鉛のようなチタン酸・
ジルコン酸鉛の構成元素である金属元素を使用してもよ
く、またそれらの任意の割合での合金の使用も可能であ
る。
チタンやジルコニウム、あるいは鉛のようなチタン酸・
ジルコン酸鉛の構成元素である金属元素を使用してもよ
く、またそれらの任意の割合での合金の使用も可能であ
る。
【００４０】また、本実施の形態では、板部材をプラズ
マ電極に配したが、プラズマ電極の同様な部分を覆うよ
うに被覆層として構成してももちろんかまわない。
マ電極に配したが、プラズマ電極の同様な部分を覆うよ
うに被覆層として構成してももちろんかまわない。
【００４１】（実施の形態２）本実施の形態は、プラズ
マ電極を、形成する目的物たる酸化ケイ素の構成元素で
あるケイ素で形成し、炭素板を排したこと以外、実施の
形態１と同様の構成を有するものである。
マ電極を、形成する目的物たる酸化ケイ素の構成元素で
あるケイ素で形成し、炭素板を排したこと以外、実施の
形態１と同様の構成を有するものである。
【００４２】図２は、本実施の形態の薄膜蒸着装置の構
成図を示す。図２において、一対のプラズマ電極１２
は、酸化ケイ素の構成元素であるケイ素で形成されたも
のであり、他の符号は、図１において付したものと同様
の構成要素である。
成図を示す。図２において、一対のプラズマ電極１２
は、酸化ケイ素の構成元素であるケイ素で形成されたも
のであり、他の符号は、図１において付したものと同様
の構成要素である。
【００４３】ここで、薄膜原料としてはＴＥＯＳを、反
応ガスとして酸素を用い、原料ガス供給装置７は、キャ
リアガスにより原料となるＴＥＯＳを搬送するととも
に、反応ガスとなる酸素も供給し、それらは原料ノズル
８から反応室１内に供給される。
応ガスとして酸素を用い、原料ガス供給装置７は、キャ
リアガスにより原料となるＴＥＯＳを搬送するととも
に、反応ガスとなる酸素も供給し、それらは原料ノズル
８から反応室１内に供給される。
【００４４】この際、高周波電源３からプラズマ電極１
２間に高周波を印加することにより、反応室１に導入さ
れたガスがプラズマとなる。
２間に高周波を印加することにより、反応室１に導入さ
れたガスがプラズマとなる。
【００４５】そして、この発生したプラズマにより、原
料であるＴＥＯＳが分解され、反応ガスである酸素と反
応して、酸化ケイ素が基板６上に堆積する。
料であるＴＥＯＳが分解され、反応ガスである酸素と反
応して、酸化ケイ素が基板６上に堆積する。
【００４６】このような薄膜蒸着過程において、プラズ
マ電極１２は、常時プラズマにさらされており、両プラ
ズマ電極１２はスパッタされる。
マ電極１２は、常時プラズマにさらされており、両プラ
ズマ電極１２はスパッタされる。
【００４７】しかしながら、プラズマ電極１２をケイ素
で形成しているため、スパッタされたケイ素は反応ガス
である酸素と反応し、酸化ケイ素として基板上に到達す
る。
で形成しているため、スパッタされたケイ素は反応ガス
である酸素と反応し、酸化ケイ素として基板上に到達す
る。
【００４８】このため、基板６上に形成される蒸着薄膜
には、不純物が混入することがなく、薄膜の物性を低下
させることがない。
には、不純物が混入することがなく、薄膜の物性を低下
させることがない。
【００４９】以上のように、本実施の形態では、プラズ
マ電極のスパッタがされたとしても、形成される蒸着薄
膜の物性を低下することはなく、高品質な薄膜の形成が
可能となる。
マ電極のスパッタがされたとしても、形成される蒸着薄
膜の物性を低下することはなく、高品質な薄膜の形成が
可能となる。
【００５０】なお、本実施の形態では、プラスマ電極を
ケイ素で形成しているが、酸化ケイ素で形成してもよ
い。
ケイ素で形成しているが、酸化ケイ素で形成してもよ
い。
【００５１】また、本実施の形態では、誘電体や半導体
として機能する酸化ケイ素の蒸着薄膜を形成する場合に
ついて説明したが、他の材料、例えば圧電材料として広
く用いられているチタン酸・ジルコン酸鉛を用いて蒸着
薄膜を形成することもできる。かかる場合には、原料と
して、蒸着薄膜の構成元素を含む酸化チタンや酸化ジル
ニウム、あるいは酸化鉛を使用することが可能で、さら
にそれらの任意の割合での混合物を使用することが可能
である。
として機能する酸化ケイ素の蒸着薄膜を形成する場合に
ついて説明したが、他の材料、例えば圧電材料として広
く用いられているチタン酸・ジルコン酸鉛を用いて蒸着
薄膜を形成することもできる。かかる場合には、原料と
して、蒸着薄膜の構成元素を含む酸化チタンや酸化ジル
ニウム、あるいは酸化鉛を使用することが可能で、さら
にそれらの任意の割合での混合物を使用することが可能
である。
【００５２】そして、この場合のプラズマ電極の材料と
して、チタンやジルコニウム、あるいは鉛のようなチタ
ン酸・ジルコン酸鉛の構成元素である金属元素を使用し
てもよく、またそれらの任意の割合での合金の使用も可
能である。
して、チタンやジルコニウム、あるいは鉛のようなチタ
ン酸・ジルコン酸鉛の構成元素である金属元素を使用し
てもよく、またそれらの任意の割合での合金の使用も可
能である。
【００５３】また、本実施の形態では、プラズマ電極を
炭素で構成することもでき、原料ガス中に含まれる酸素
によりスパッタされた炭素は、一酸化炭素等の気体とな
り除去されるため、薄膜中に炭素が混入することはな
く、プラズマ電極のスパッタがされたとしても、形成さ
れる蒸着薄膜の物性を低下することはなく、高品質な薄
膜の形成が可能となる。
炭素で構成することもでき、原料ガス中に含まれる酸素
によりスパッタされた炭素は、一酸化炭素等の気体とな
り除去されるため、薄膜中に炭素が混入することはな
く、プラズマ電極のスパッタがされたとしても、形成さ
れる蒸着薄膜の物性を低下することはなく、高品質な薄
膜の形成が可能となる。
【００５４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、プラズ
マを用いて原料を分解して蒸着薄膜を形成する際に、プ
ラズマ電極がスパッタされることを防止するか、たとえ
構成要素がスパッタされたとしても薄膜物性が低下する
ことがなくなり、不純物の混入がない蒸着薄膜を簡便な
構成により製造することができるものである。
マを用いて原料を分解して蒸着薄膜を形成する際に、プ
ラズマ電極がスパッタされることを防止するか、たとえ
構成要素がスパッタされたとしても薄膜物性が低下する
ことがなくなり、不純物の混入がない蒸着薄膜を簡便な
構成により製造することができるものである。
【図１】本発明の実施の形態１の薄膜蒸着装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態２の薄膜蒸着装置の構成図
１ 反応室 ２ プラズマ電極 ３ 高周波電源 ４ マッチングボックス ５ 炭素板 ６ 基板、 ７ 原料ガス供給装置 ８ 原料ノズル ９ 排気ポンプ １２ プラズマ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南部 修太郎 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 一対のプラズマ電極の間に発生するプラ
ズマを用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の
上に薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズ
マ電極間に炭素を含む板部材が設置された薄膜蒸着装
置。 - 【請求項２】 一対のプラズマ電極の間に発生するプラ
ズマを用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の
上に薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズ
マ電極が炭素を含む薄膜蒸着装置。 - 【請求項３】 一対のプラズマ電極の間に発生するプラ
ズマを用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の
上に薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズ
マ電極が炭素を含む被覆層を有する薄膜蒸着装置。 - 【請求項４】 一対のプラズマ電極の間に発生するプラ
ズマを用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の
上に薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズ
マ電極間に蒸着される物質の構成元素の単体、または前
記構成元素を含む化合物若しくは合金を含む板部材が設
置された薄膜蒸着装置。 - 【請求項５】 一対のプラズマ電極の間に発生するプラ
ズマを用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の
上に薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズ
マ電極が蒸着される物質の構成元素の単体、または前記
構成元素を含む化合物若しくは合金を含む薄膜蒸着装
置。 - 【請求項６】 一対のプラズマ電極の間に発生するプラ
ズマを用いて金属元素を含む有機原料を分解して基板の
上に薄膜を蒸着する薄膜蒸着装置であって、前記プラズ
マ電極が蒸着される物質の構成元素の単体、または前記
構成元素を含む化合物若しくは合金を含む被覆層を有す
る薄膜蒸着装置。 - 【請求項７】 基板は反応室内の一対のプラズマ電極の
一方に設置され、外部より前記反応室内に供給された有
機原料が、前記プラズマ電極により発生されたプラズマ
により分解されて前記基板上に蒸着薄膜を形成する請求
項１から６のいずれかに記載の薄膜蒸着装置。 - 【請求項８】 反応室内に基板を配置する行程と、前記
基板を挟むように一対のプラズマ電極を配置する行程
と、前記反応室内に有機原料を供給する供給行程と、前
記供給行程で前記有機原料が供給された前記反応室内に
前記プラズマ電極を用いてプラズマを照射し、前記プラ
ズマの照射により前記反応室内に供給された有機原料を
分解して前記基板上に蒸着薄膜を形成する蒸着薄膜形成
行程とを有し、前記蒸着薄膜形成行程においては前記プ
ラズマ電極のスパッタが実質的に防止されている蒸着薄
膜形成方法。 - 【請求項９】 反応室内に基板を配置する行程と、前記
基板を挟むように一対のプラズマ電極を配置する行程
と、前記反応室内に有機薄膜原料を供給する供給行程
と、前記供給行程で前記薄膜原料が供給された前記反応
室内に前記プラズマ電極を用いてプラズマを照射し、前
記プラズマの照射により前記反応室内に供給された薄膜
原料を分解して前記基板上に蒸着薄膜を形成する蒸着薄
膜形成行程とを有し、前記蒸着薄膜形成行程において前
記プラズマのスパッタにより蒸着される物質の構成元素
が放出される蒸着薄膜形成方法。 - 【請求項１０】 請求項８または９記載の蒸着薄膜形成
方法により形成された誘電体蒸着薄膜。 - 【請求項１１】 請求項８または９記載の蒸着薄膜形成
方法により形成された半導体蒸着薄膜。 - 【請求項１２】 請求項８または９記載の蒸着薄膜形成
方法により形成された圧電体蒸着薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333878A JPH11172441A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 薄膜蒸着装置及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333878A JPH11172441A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 薄膜蒸着装置及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11172441A true JPH11172441A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18270969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9333878A Withdrawn JPH11172441A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 薄膜蒸着装置及び蒸着薄膜形成方法並びにそれによる蒸着薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11172441A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014038314A1 (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | 三菱重工業株式会社 | 常温接合装置および常温接合方法 |
-
1997
- 1997-12-04 JP JP9333878A patent/JPH11172441A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014038314A1 (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | 三菱重工業株式会社 | 常温接合装置および常温接合方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20031212 |
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| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050624 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060517 |