JPH11256341A - プラズマｍｏｃｖｄ装置および酸化マグネシウム膜 - Google Patents
プラズマｍｏｃｖｄ装置および酸化マグネシウム膜Info
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- JPH11256341A JPH11256341A JP10059405A JP5940598A JPH11256341A JP H11256341 A JPH11256341 A JP H11256341A JP 10059405 A JP10059405 A JP 10059405A JP 5940598 A JP5940598 A JP 5940598A JP H11256341 A JPH11256341 A JP H11256341A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマＭＯＣＶＤ法において、結晶配向性
に優れた高品質な膜が大面積に形成できない。 【解決手段】 成膜室１内のプラズマ３が発生する領域
において、原材料ガスの流れる方向と基板７を搬送する
方向とを同一方向としたことを特長とする。これによ
り、結晶配向性に優れた高品質な膜を大面積に形成でき
るため、高品質なデバイスを安価に生産することが可能
となる。
に優れた高品質な膜が大面積に形成できない。 【解決手段】 成膜室１内のプラズマ３が発生する領域
において、原材料ガスの流れる方向と基板７を搬送する
方向とを同一方向としたことを特長とする。これによ
り、結晶配向性に優れた高品質な膜を大面積に形成でき
るため、高品質なデバイスを安価に生産することが可能
となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電子放出係数
が大きいため、放電開始電圧低減をはかり駆動の容易化
を図るためにプラズマディスプレイパネルの保護膜とし
て用いられている酸化マグネシウム膜、また配向性を利
用してセンサ−等を作成する際のエピタキシャル成長用
の基板等として用いられる酸化マグネシウム膜等の高品
質な酸化物を形成するための薄膜形成方法の手段である
プラズマＭＯＣＶＤ法を用いたプラズマＭＯＣＶＤ装置
およびそれを用いて形成した酸化マグネシウム膜に関す
る。
が大きいため、放電開始電圧低減をはかり駆動の容易化
を図るためにプラズマディスプレイパネルの保護膜とし
て用いられている酸化マグネシウム膜、また配向性を利
用してセンサ−等を作成する際のエピタキシャル成長用
の基板等として用いられる酸化マグネシウム膜等の高品
質な酸化物を形成するための薄膜形成方法の手段である
プラズマＭＯＣＶＤ法を用いたプラズマＭＯＣＶＤ装置
およびそれを用いて形成した酸化マグネシウム膜に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、化学気相成長法の一つであるプラ
ズマＭＯＣＶＤ法は結晶の配向性が制御しやすく緻密な
膜が形成できる。特に良好な結晶配向性を有するＭｇＯ
膜が得られる化学気相成長方法については、例えば「ジ
ェイピーエヌ ジェイ アプライ フィジックス 第３
２巻 １９９３年」（Jpn. J. Appl.Phys.Vol.32(1993)
pp.L1448-1450 Part2,No.10Ａ,1 October 1993）および
「ジェイピーエヌ ジェイ アプライ フィジックス
第３３巻 １９９４年」（Jpn.J.Appl.Phys.Vol.33(199
4)pp.6331-6335,Part1,No.11,November 1994）等に示さ
れている。
ズマＭＯＣＶＤ法は結晶の配向性が制御しやすく緻密な
膜が形成できる。特に良好な結晶配向性を有するＭｇＯ
膜が得られる化学気相成長方法については、例えば「ジ
ェイピーエヌ ジェイ アプライ フィジックス 第３
２巻 １９９３年」（Jpn. J. Appl.Phys.Vol.32(1993)
pp.L1448-1450 Part2,No.10Ａ,1 October 1993）および
「ジェイピーエヌ ジェイ アプライ フィジックス
第３３巻 １９９４年」（Jpn.J.Appl.Phys.Vol.33(199
4)pp.6331-6335,Part1,No.11,November 1994）等に示さ
れている。
【０００３】図５は、従来例のプラズマＭＯＣＶＤ装置
の概略図である。成膜室１は、ＲＦ電源２から印加され
る投入電力によってプラズマ３を発生させるためのプラ
ズマ発生用電極４、およびプラズマ発生用電極４上のプ
ラズマ３の発生領域を限定するシ−ルド５、プラズマ発
生用電極４と成膜室１を電気的に絶縁するための絶縁物
６、成膜する基板７を加熱する基板加熱ランプ８、基板
７を保持する基板ホルダ−９、加熱されガス化した原材
料は、窒素のキャリアガスにより輸送され、原材料ガス
供給ライン系１０から供給される。
の概略図である。成膜室１は、ＲＦ電源２から印加され
る投入電力によってプラズマ３を発生させるためのプラ
ズマ発生用電極４、およびプラズマ発生用電極４上のプ
ラズマ３の発生領域を限定するシ−ルド５、プラズマ発
生用電極４と成膜室１を電気的に絶縁するための絶縁物
６、成膜する基板７を加熱する基板加熱ランプ８、基板
７を保持する基板ホルダ−９、加熱されガス化した原材
料は、窒素のキャリアガスにより輸送され、原材料ガス
供給ライン系１０から供給される。
【０００４】また、反応性のガスとして酸素ガスを酸素
ガス供給ライン系１１から供給される。高密度プラズマ
を安定に発生させるためプラズマ発生用電極の背後には
永久磁石１２を設置し、永久磁石１２を内蔵し、プラズ
マ発生用電極４を取り付けたカソ−ドホルダ−１３は電
極冷却用の水冷系１４が設置され、水冷されている。成
膜室１は真空排気系１５により排気され所定の真空度に
設定される。
ガス供給ライン系１１から供給される。高密度プラズマ
を安定に発生させるためプラズマ発生用電極の背後には
永久磁石１２を設置し、永久磁石１２を内蔵し、プラズ
マ発生用電極４を取り付けたカソ−ドホルダ−１３は電
極冷却用の水冷系１４が設置され、水冷されている。成
膜室１は真空排気系１５により排気され所定の真空度に
設定される。
【０００５】プラズマ発生用電極４は、水冷系１３によ
り冷却される。本装置により次のように成膜は行われ
る。原材料ガス供給系１０と酸素ガス供給系１１から原
材料ガスと酸素ガスが成膜室１に導入され、真空排気系
１５により所定の圧力に設定される。基板７は基板加熱
ランプ８により所定の温度に加熱されている。ＲＦ電源
２によりプラズマ発生用電極４に投入電力が供給される
と、プラズマ３が発生する。供給された原材料ガスは基
板７・プラズマ発生用電極４の間においてプラズマによ
り分解され、また同時に、プラズマ３により活性化、ま
た電離した酸素と結びつき酸化マグネシウムとなり基板
７上に積層し、薄膜が形成される。
り冷却される。本装置により次のように成膜は行われ
る。原材料ガス供給系１０と酸素ガス供給系１１から原
材料ガスと酸素ガスが成膜室１に導入され、真空排気系
１５により所定の圧力に設定される。基板７は基板加熱
ランプ８により所定の温度に加熱されている。ＲＦ電源
２によりプラズマ発生用電極４に投入電力が供給される
と、プラズマ３が発生する。供給された原材料ガスは基
板７・プラズマ発生用電極４の間においてプラズマによ
り分解され、また同時に、プラズマ３により活性化、ま
た電離した酸素と結びつき酸化マグネシウムとなり基板
７上に積層し、薄膜が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】大面積に均一に成膜す
るためには、電極上に発生するプラズマの均一化、原材
料ガス等のガスの流れの均一化が重要な条件である。し
かし、静止対向成膜では、そのどちらの要因も均一にす
る事は困難であった。図６（ａ）に図５の装置を用いて
形成した膜のイメ−ジ図を示すが、原材料供給系１０側
が膜厚が厚く、真空排気系１５は膜厚が薄くなってい
る。
るためには、電極上に発生するプラズマの均一化、原材
料ガス等のガスの流れの均一化が重要な条件である。し
かし、静止対向成膜では、そのどちらの要因も均一にす
る事は困難であった。図６（ａ）に図５の装置を用いて
形成した膜のイメ−ジ図を示すが、原材料供給系１０側
が膜厚が厚く、真空排気系１５は膜厚が薄くなってい
る。
【０００７】これはプラズマＭＯＣＶＤがガスを分解し
て薄膜を形成する方法であるため、原材料ガスの流れる
上流側で原材料ガスが分解により多く消費され、下流で
は原材料ガスが減少しているために生じていると推察さ
れる。つまり、プラズマＭＯＣＶＤ法では原材料ガスの
流れる方向にその膜厚、膜質分布が大きく影響され均一
な膜を大面積に得ることが困難である。
て薄膜を形成する方法であるため、原材料ガスの流れる
上流側で原材料ガスが分解により多く消費され、下流で
は原材料ガスが減少しているために生じていると推察さ
れる。つまり、プラズマＭＯＣＶＤ法では原材料ガスの
流れる方向にその膜厚、膜質分布が大きく影響され均一
な膜を大面積に得ることが困難である。
【０００８】スパッタリング成膜等でタ−ゲット電極に
対して基板搬送することで、大面積に均一に形成する手
法があるが、プラズマＭＯＣＶＤ法では、前述したよう
に、ガスの流れが膜厚、膜質分布に大きく影響するた
め、基板搬送成膜では良好な膜質が得られにくいという
課題があった。
対して基板搬送することで、大面積に均一に形成する手
法があるが、プラズマＭＯＣＶＤ法では、前述したよう
に、ガスの流れが膜厚、膜質分布に大きく影響するた
め、基板搬送成膜では良好な膜質が得られにくいという
課題があった。
【０００９】本発明は上記の課題を解決し、大面積に膜
特性の良好な膜を形成するプラズマＭＯＣＶＤ装置およ
びその制御方法、およびそれを用いて形成した酸化マグ
ネシウム膜を提供することを目的とする。
特性の良好な膜を形成するプラズマＭＯＣＶＤ装置およ
びその制御方法、およびそれを用いて形成した酸化マグ
ネシウム膜を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のプラズマＭＯＣＶＤ装置は、原材料ガスも
しくは原材料をガス化し、反応性ガスと共に、成膜室内
でプラズマにより分解し、基板を搬送しながら、前記基
板上に膜を形成するプラズマＭＯＣＶＤ装置であって、
前記成膜室内のプラズマが発生する領域において、原材
料ガスの流れる方向と、基板を搬送する方向を同一方向
としたことを特長とする。
め、本発明のプラズマＭＯＣＶＤ装置は、原材料ガスも
しくは原材料をガス化し、反応性ガスと共に、成膜室内
でプラズマにより分解し、基板を搬送しながら、前記基
板上に膜を形成するプラズマＭＯＣＶＤ装置であって、
前記成膜室内のプラズマが発生する領域において、原材
料ガスの流れる方向と、基板を搬送する方向を同一方向
としたことを特長とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のプラズマＭＯＣＶＤ装置
は、原材料ガスもしくは原材料をガス化し、反応性ガス
と共に、成膜室内でプラズマにより分解し、基板を搬送
しながら、前記基板上に膜を形成するプラズマＭＯＣＶ
Ｄ法において、前記成膜室内のプラズマが発生する領域
において、原材料ガスの流れる方向と、前記基板を搬送
する方向を同一方向としたことを特長とする。
は、原材料ガスもしくは原材料をガス化し、反応性ガス
と共に、成膜室内でプラズマにより分解し、基板を搬送
しながら、前記基板上に膜を形成するプラズマＭＯＣＶ
Ｄ法において、前記成膜室内のプラズマが発生する領域
において、原材料ガスの流れる方向と、前記基板を搬送
する方向を同一方向としたことを特長とする。
【００１２】また、原材料ガスを吐出するノズルからの
原材料ガスの吐出方向を基板の面方向と平行にしないこ
とを特徴とする。
原材料ガスの吐出方向を基板の面方向と平行にしないこ
とを特徴とする。
【００１３】また、反応性ガスと原材料ガスを混合した
後、成膜室内に吐出することを特徴とする。
後、成膜室内に吐出することを特徴とする。
【００１４】また、加熱した反応性ガスを用いることを
特徴とする。また、加熱した反応性ガスの温度を２００
〜４００度とすることを特徴とする。
特徴とする。また、加熱した反応性ガスの温度を２００
〜４００度とすることを特徴とする。
【００１５】また、原材料にマグネシウムを含む有機金
属固体、もしくは液体を用い、これをガス化し、少なく
とも酸素を含むガスとともにプラズマにより分解し、酸
化マグネシウム膜を形成することを特徴とする。
属固体、もしくは液体を用い、これをガス化し、少なく
とも酸素を含むガスとともにプラズマにより分解し、酸
化マグネシウム膜を形成することを特徴とする。
【００１６】本発明において上記構成によれば、結晶配
向性の良好な成膜を実現できる。以下にその作用を、酸
化マグネシウム膜を形成する場合について、図面を参照
しながら説明する。尚、従来例の図５と同一構成要素に
は同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
向性の良好な成膜を実現できる。以下にその作用を、酸
化マグネシウム膜を形成する場合について、図面を参照
しながら説明する。尚、従来例の図５と同一構成要素に
は同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００１７】図１は、本発明のプラズマＭＯＣＶＤ法に
より酸化マグネシウムを形成する形成装置の概略図であ
る。予備排気系１６を設置したロ−ドロック室１７に蓄
えられている基板７は順次搬送され成膜室に送られ、基
板加熱を実施され、プラズマ発生用電極４上で薄膜が形
成された後、アンロ−ドロック室１８へ搬送され、蓄え
られる（基板搬送方向：Ａ）。
より酸化マグネシウムを形成する形成装置の概略図であ
る。予備排気系１６を設置したロ−ドロック室１７に蓄
えられている基板７は順次搬送され成膜室に送られ、基
板加熱を実施され、プラズマ発生用電極４上で薄膜が形
成された後、アンロ−ドロック室１８へ搬送され、蓄え
られる（基板搬送方向：Ａ）。
【００１８】プラズマが発生するプラズマ発生用電極４
と基板７の間において、原材料ガスの流れる方向と、基
板７が搬送される方向とが同一方向になるように、ガス
供給系１９、ノズル２０、真空排気系１５、プラズマ発
生用電極４、基板７を設置している。
と基板７の間において、原材料ガスの流れる方向と、基
板７が搬送される方向とが同一方向になるように、ガス
供給系１９、ノズル２０、真空排気系１５、プラズマ発
生用電極４、基板７を設置している。
【００１９】本装置により次のように成膜は行われる。
原材料としてマグネシウムを含む有機金属化合物である
粉末状の一般式Ｍｇ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2で示されるアセチル
アセナ−トを２５０℃に加熱することによりガス化し、
窒素ガスをキャリアガスとして用いて、輸送し、２５０
℃に加熱した反応性ガスの酸素ガスと混合した後、ガス
供給系１９、ノズル２０を経由して成膜室１に導入し、
成膜室内の圧力を真空排気系１５により５０ｍＴｏｒｒ
の圧力に調整する。
原材料としてマグネシウムを含む有機金属化合物である
粉末状の一般式Ｍｇ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2で示されるアセチル
アセナ−トを２５０℃に加熱することによりガス化し、
窒素ガスをキャリアガスとして用いて、輸送し、２５０
℃に加熱した反応性ガスの酸素ガスと混合した後、ガス
供給系１９、ノズル２０を経由して成膜室１に導入し、
成膜室内の圧力を真空排気系１５により５０ｍＴｏｒｒ
の圧力に調整する。
【００２０】基板７は基板加熱ランプ８により、３００
度に加熱調整する。ＲＦ電源２によりプラズマ発生用電
極４に投入電力が供給されるとプラズマ３が発生する。
供給された原材料ガスは基板７近傍において熱分解、ま
たプラズマにより分解され、また同時に、プラズマ３に
より活性化、また電離した酸素と結びつき酸化マグネシ
ウムとなり、基板搬送されている基板７上に積層する。
度に加熱調整する。ＲＦ電源２によりプラズマ発生用電
極４に投入電力が供給されるとプラズマ３が発生する。
供給された原材料ガスは基板７近傍において熱分解、ま
たプラズマにより分解され、また同時に、プラズマ３に
より活性化、また電離した酸素と結びつき酸化マグネシ
ウムとなり、基板搬送されている基板７上に積層する。
【００２１】これにより、ガラス基板上に成膜された酸
化マグネシウムの膜の結晶性をＸ線回折により評価した
結果を図２（ａ）に示す。比較のため、成膜条件は全て
同じで基板搬送方向を原材料ガスの流れる方向に対して
逆方向に設定し、成膜した酸化マグネシウム膜のＸ線回
折結果を図２（ｂ）に示す。
化マグネシウムの膜の結晶性をＸ線回折により評価した
結果を図２（ａ）に示す。比較のため、成膜条件は全て
同じで基板搬送方向を原材料ガスの流れる方向に対して
逆方向に設定し、成膜した酸化マグネシウム膜のＸ線回
折結果を図２（ｂ）に示す。
【００２２】図２（ａ）では（２２０）面のピ−クが立
っており、３９００ｃｐｓの強い強度が得られており、
結晶配向性に優れた膜であることがわかる。それに比
べ、図２（ｂ）は（２２０）面のピ−クが１００ｃｐｓ
程度と明確でなく、アモルファスに近い膜であることが
伺える。この結果より、基板の搬送方向が異なるだけで
大きく膜質に影響を与えることが判明した。尚、Ｘ線回
折における評価は全て、装置条件を同一で実施してい
る。
っており、３９００ｃｐｓの強い強度が得られており、
結晶配向性に優れた膜であることがわかる。それに比
べ、図２（ｂ）は（２２０）面のピ−クが１００ｃｐｓ
程度と明確でなく、アモルファスに近い膜であることが
伺える。この結果より、基板の搬送方向が異なるだけで
大きく膜質に影響を与えることが判明した。尚、Ｘ線回
折における評価は全て、装置条件を同一で実施してい
る。
【００２３】この原因について考えるため、図６（ｂ）
に従来例（図５）の静止対向成膜で形成した膜のＸ線回
折結果を示す。静止成膜では膜厚が厚い中心付近（原材
料ガス系側：ガス流れ上流）では結晶配向性に優れた膜
（（２２０）面で８４００ｃｐｓ）が得られている。し
かし、ガスの流れ方向の下流（真空排気系側）において
は膜厚は薄くなり、良好な配向性は得られていない
（（２２０）面で４００ｃｐｓ）。
に従来例（図５）の静止対向成膜で形成した膜のＸ線回
折結果を示す。静止成膜では膜厚が厚い中心付近（原材
料ガス系側：ガス流れ上流）では結晶配向性に優れた膜
（（２２０）面で８４００ｃｐｓ）が得られている。し
かし、ガスの流れ方向の下流（真空排気系側）において
は膜厚は薄くなり、良好な配向性は得られていない
（（２２０）面で４００ｃｐｓ）。
【００２４】これより、ガスの流れ方向と逆方向に基板
搬送したときは、配向性の悪い膜が先に形成されるた
め、その上に結晶配向性の良好な膜条件で形成しても配
向性がよくない。ガス流れ方向と同一方向に基板搬送す
ると結晶配向性の良好な膜の上に、配向性の良くない膜
条件がきても、結晶成長がエピタキシャル成長のように
成長するのではと推察される。しかし、図２、図６の酸
化マグネシウム膜のＸ線回折の結果はすべてガラス上に
形成した結果である。ガラスはアモルファスであるた
め、結晶配向性の良くない条件の膜がついてもアモルフ
ァスなので、本当ならば同じように結晶成長するのでは
ないかと考えれる。
搬送したときは、配向性の悪い膜が先に形成されるた
め、その上に結晶配向性の良好な膜条件で形成しても配
向性がよくない。ガス流れ方向と同一方向に基板搬送す
ると結晶配向性の良好な膜の上に、配向性の良くない膜
条件がきても、結晶成長がエピタキシャル成長のように
成長するのではと推察される。しかし、図２、図６の酸
化マグネシウム膜のＸ線回折の結果はすべてガラス上に
形成した結果である。ガラスはアモルファスであるた
め、結晶配向性の良くない条件の膜がついてもアモルフ
ァスなので、本当ならば同じように結晶成長するのでは
ないかと考えれる。
【００２５】以上のことから、原材料ガスの流れる方向
に対する基板の搬送方向がこれほど大きく膜質に影響す
る理由は明確ではないが、原材料ガスもしくは原材料を
ガス化し、反応性ガスと共にプラズマにより分解し、基
板搬送しながら、基板上に膜を形成するプラズマＭＯＣ
ＶＤ法において、成膜室内のプラズマが発生する領域に
おいて、原材料ガスの流れる方向と、基板を搬送する方
向を同一方向としたことにより結晶配向性に優れた膜を
得ることができる。
に対する基板の搬送方向がこれほど大きく膜質に影響す
る理由は明確ではないが、原材料ガスもしくは原材料を
ガス化し、反応性ガスと共にプラズマにより分解し、基
板搬送しながら、基板上に膜を形成するプラズマＭＯＣ
ＶＤ法において、成膜室内のプラズマが発生する領域に
おいて、原材料ガスの流れる方向と、基板を搬送する方
向を同一方向としたことにより結晶配向性に優れた膜を
得ることができる。
【００２６】また、原材料ガスを吐出するノズル２０か
らの原材料ガスの吐出方向を基板７の面方向と平行にし
ないことにより、プラズマ３により分解された原材料ガ
ス、反応性ガスは基板７に対して角度を持って突入する
ことにより、成膜速度が向上する。
らの原材料ガスの吐出方向を基板７の面方向と平行にし
ないことにより、プラズマ３により分解された原材料ガ
ス、反応性ガスは基板７に対して角度を持って突入する
ことにより、成膜速度が向上する。
【００２７】また、酸素（反応性ガス）と原材料ガスを
混合した後、成膜室１内のノズル２０から吐出すること
により、それぞれのガスの相対密度分布を小さくするこ
とができるため、膜厚、膜質分布の均一性が向上する。
混合した後、成膜室１内のノズル２０から吐出すること
により、それぞれのガスの相対密度分布を小さくするこ
とができるため、膜厚、膜質分布の均一性が向上する。
【００２８】また、２００〜４００度に加熱した酸素
（反応性ガス）を用いることにより、プラズマ３により
分解され基板７に成膜されるとき、粒子のエネルギ−が
大きくなるため、結晶化が促進され膜質が向上する。
（反応性ガス）を用いることにより、プラズマ３により
分解され基板７に成膜されるとき、粒子のエネルギ−が
大きくなるため、結晶化が促進され膜質が向上する。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の一実施例のプラズマＭＯＣＶ
Ｄ装置およびその制御方法を用いて酸化マグネシウム膜
を形成する場合について、図面を参照しながら説明す
る。尚、従来例の図５と同一構成要素には同一番号を付
し、詳しい説明を省略する。
Ｄ装置およびその制御方法を用いて酸化マグネシウム膜
を形成する場合について、図面を参照しながら説明す
る。尚、従来例の図５と同一構成要素には同一番号を付
し、詳しい説明を省略する。
【００３０】図１は、本発明のプラズマＭＯＣＶＤ法に
より酸化マグネシウムを形成する形成装置の概略図であ
る。予備排気系１６を設置したロ−ドロック室１７に蓄
えられている基板７は順次搬送され成膜室に送られ、基
板加熱を実施され、プラズマ発生用電極４上で薄膜が形
成された後、アンロ−ドロック室１８へ搬送され、蓄え
られる（基板搬送方向：Ａ）。
より酸化マグネシウムを形成する形成装置の概略図であ
る。予備排気系１６を設置したロ−ドロック室１７に蓄
えられている基板７は順次搬送され成膜室に送られ、基
板加熱を実施され、プラズマ発生用電極４上で薄膜が形
成された後、アンロ−ドロック室１８へ搬送され、蓄え
られる（基板搬送方向：Ａ）。
【００３１】原材料ガスとそれを輸送するキャリアガス
の窒素、そして２５０度に加熱した酸素ガス（反応性ガ
ス）を混合したガスをガス供給系１９から導入し、ノズ
ル２０から吐出し、成膜室１へ供給し、真空排気系１５
により真空引きすることで、所定の真空度に設定でき
る。
の窒素、そして２５０度に加熱した酸素ガス（反応性ガ
ス）を混合したガスをガス供給系１９から導入し、ノズ
ル２０から吐出し、成膜室１へ供給し、真空排気系１５
により真空引きすることで、所定の真空度に設定でき
る。
【００３２】尚、プラズマが発生するプラズマ発生用電
極４と基板７の間において、原材料ガスの流れる方向
と、基板７が搬送される方向とが同一方向になるよう
に、ガス供給系１９、真空排気系１５、プラズマ発生用
電極４、基板７を設置している。
極４と基板７の間において、原材料ガスの流れる方向
と、基板７が搬送される方向とが同一方向になるよう
に、ガス供給系１９、真空排気系１５、プラズマ発生用
電極４、基板７を設置している。
【００３３】また、ノズル２０からガスが吐出する方向
の面と、基板面とのなす角度を３゜に設定している。本
装置により次のように成膜は行われる。
の面と、基板面とのなす角度を３゜に設定している。本
装置により次のように成膜は行われる。
【００３４】原材料として、マグネシウムを含む有機金
属化合物である粉末状の一般式Ｍｇ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2で示
されるアセチルアセナ−トを２５０℃に加熱することに
よりガス化し、窒素ガスをキャリアガスとして用いて輸
送し、反応性ガスである２５０度に加熱した酸素ガスと
混合した後、ガス供給系１９、ノズル２０により成膜室
１へ導入する。
属化合物である粉末状の一般式Ｍｇ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2で示
されるアセチルアセナ−トを２５０℃に加熱することに
よりガス化し、窒素ガスをキャリアガスとして用いて輸
送し、反応性ガスである２５０度に加熱した酸素ガスと
混合した後、ガス供給系１９、ノズル２０により成膜室
１へ導入する。
【００３５】成膜室１内の圧力を真空排気系１２により
５０ｍＴｏｒｒの圧力に調整する。基板７は基板加熱ラ
ンプ８により３００度に加熱調整する。ＲＦ電源２によ
りプラズマ発生用電極１４に投入電力が供給されると、
プラズマ３が発生する。供給された原材料ガスは基板７
近傍において熱分解、またプラズマにより分解され、ま
た同時に、プラズマ３により活性化、また電離した酸素
と結びつき、酸化マグネシウムとなり、基板搬送されて
いる基板７上に積層する。
５０ｍＴｏｒｒの圧力に調整する。基板７は基板加熱ラ
ンプ８により３００度に加熱調整する。ＲＦ電源２によ
りプラズマ発生用電極１４に投入電力が供給されると、
プラズマ３が発生する。供給された原材料ガスは基板７
近傍において熱分解、またプラズマにより分解され、ま
た同時に、プラズマ３により活性化、また電離した酸素
と結びつき、酸化マグネシウムとなり、基板搬送されて
いる基板７上に積層する。
【００３６】プラズマが発生するプラズマ発生用電極４
上で原材料ガスの流れる方向と、基板７が搬送される方
向が同一方向になるようにしているため、図２（ａ）に
示すような結晶配向性に優れた膜を得ることができる。
また、搬送成膜であるため、膜厚、膜質均一性の高い膜
を得ることができる。
上で原材料ガスの流れる方向と、基板７が搬送される方
向が同一方向になるようにしているため、図２（ａ）に
示すような結晶配向性に優れた膜を得ることができる。
また、搬送成膜であるため、膜厚、膜質均一性の高い膜
を得ることができる。
【００３７】また、本実施例においては、成膜室１にプ
ラズマ発生用電極４、プラズマ発生用電極４に電力を供
給する電源２、プラズマ発生用電極４上での領域を限定
するシ−ルド５などから構成されるプラズマ発生部を１
組しか設置していないが、図３に示すように、プラズマ
発生部を複数個設置してもよい。これにより高品質な膜
質を高速で得ることができる。
ラズマ発生用電極４、プラズマ発生用電極４に電力を供
給する電源２、プラズマ発生用電極４上での領域を限定
するシ−ルド５などから構成されるプラズマ発生部を１
組しか設置していないが、図３に示すように、プラズマ
発生部を複数個設置してもよい。これにより高品質な膜
質を高速で得ることができる。
【００３８】また、本実施例においては、成膜室１にガ
ス供給系１９、ノズル２０、そしてプラズマ発生用電極
１４、プラズマ発生用電極１４に電力を供給する電源
２、プラズマ発生用電極１４上での領域を限定するシ−
ルド５などから構成されるプラズマ発生部、そして真空
排気系１５を１組しか設置していないが、図４に示すよ
うに、ガス供給系１９、ノズル２０、プラズマ発生部、
真空排気系１５を複数個設置してもよい。これにより高
品質な膜質を高速で得ることができる。
ス供給系１９、ノズル２０、そしてプラズマ発生用電極
１４、プラズマ発生用電極１４に電力を供給する電源
２、プラズマ発生用電極１４上での領域を限定するシ−
ルド５などから構成されるプラズマ発生部、そして真空
排気系１５を１組しか設置していないが、図４に示すよ
うに、ガス供給系１９、ノズル２０、プラズマ発生部、
真空排気系１５を複数個設置してもよい。これにより高
品質な膜質を高速で得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、結晶配向
性に優れた高品質な膜を大面積、均一に形成できるた
め、高品質なデバイスを安価に生産することが可能とな
る。
性に優れた高品質な膜を大面積、均一に形成できるた
め、高品質なデバイスを安価に生産することが可能とな
る。
【図１】本発明の一実施例におけるプラズマＭＯＣＶＤ
装置の基本構成図
装置の基本構成図
【図２】（ａ）本発明の一実施例におけるプラズマＭＯ
ＣＶＤ装置のプラズマ発生用電極・基板間で原材料ガス
の流れる方向が基板搬送方向と同じ場合にして形成した
酸化マグネシウム膜のＸ線回折結果を示す図 （ｂ）プラズマ発生用電極・基板間で原材料ガスの流れ
る方向が基板搬送方向と逆方向の場合で形成した酸化マ
グネシウム膜のＸ線回折結果を示す図
ＣＶＤ装置のプラズマ発生用電極・基板間で原材料ガス
の流れる方向が基板搬送方向と同じ場合にして形成した
酸化マグネシウム膜のＸ線回折結果を示す図 （ｂ）プラズマ発生用電極・基板間で原材料ガスの流れ
る方向が基板搬送方向と逆方向の場合で形成した酸化マ
グネシウム膜のＸ線回折結果を示す図
【図３】本発明の一実施例におけるプラズマＭＯＣＶＤ
装置の他の構成図
装置の他の構成図
【図４】本発明の一実施例におけるプラズマＭＯＣＶＤ
装置のさらに他の構成図
装置のさらに他の構成図
【図５】従来の静止対向成膜方式のプラズマＭＯＣＶＤ
装置の基本構成図
装置の基本構成図
【図６】（ａ）従来の静止対向成膜方式のプラズマＭＯ
ＣＶＤ装置で形成した膜の概略図 （ｂ）従来の静止対向成膜方式のプラズマＭＯＣＶＤ装
置で形成した酸化マグネシウム膜のＸ線回折結果を示す
図
ＣＶＤ装置で形成した膜の概略図 （ｂ）従来の静止対向成膜方式のプラズマＭＯＣＶＤ装
置で形成した酸化マグネシウム膜のＸ線回折結果を示す
図
１ 成膜室 ２ ＲＦ電源 ３ プラズマ ４ プラズマ発生用電極 ５ シ−ルド ６ 絶縁物 ７ 基板 ８ 基板加熱ランプ ９ 基板ホルダ− １０ 原材料ガス供給系 １１ 酸素ガス供給系 １２ 永久磁石 １３ カソ−ドホルダ− １４ 水冷系 １５ 真空排気系 １６ 予備排気系 １７ ロ−ドロック室 １８ アンロ−ドロック室 １９ ガス供給系 ２０ ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥井 秀雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】原材料ガスもしくは原材料をガス化し、反
応性ガスと共に、成膜室内でプラズマにより分解し、基
板を搬送しながら、前記基板上に膜を形成するプラズマ
ＭＯＣＶＤ法を実行するプラズマＭＯＣＶＤ装置であっ
て、前記成膜室内のプラズマが発生する領域において、
前記原材料ガスの流れる方向と、前記基板を搬送する方
向を同一方向としたことを特長とするプラズマＭＯＣＶ
Ｄ装置。 - 【請求項２】原材料ガスを吐出するノズルからの原材料
ガスの吐出方向を基板の面方向と平行にしないことを特
徴とする請求項１記載のプラズマＭＯＣＶＤ装置。 - 【請求項３】反応性ガスと原材料ガスを混合した後、成
膜室内に吐出することを特徴とする請求項１または２記
載のプラズマＭＯＣＶＤ装置。 - 【請求項４】加熱した反応性ガスを用いることを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマＭＯＣＶ
Ｄ装置。 - 【請求項５】加熱した反応性ガスの温度を２００〜４０
０度とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載のプラズマＭＯＣＶＤ装置。 - 【請求項６】原材料にマグネシウムを含む有機金属固体
もしくは液体を用い、これをガス化し、少なくとも酸素
を含むガスとともにプラズマにより分解し、酸化マグネ
シウム膜を形成する請求項１〜５のいずれかに記載のプ
ラズマＭＯＣＶＤ装置を用いて形成した酸化マグネシウ
ム膜。 - 【請求項７】原材料ガスもしくは原材料をガス化し、反
応性ガスと共に、成膜室内でプラズマにより分解し、基
板を搬送しながら、前記基板上に薄膜を製造するに際し
て、前記成膜室内のプラズマが発生する領域において、
前記原材料ガスの流れる方向と、前記基板を搬送する方
向を同一方向としたことを特徴とする薄膜付着体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10059405A JPH11256341A (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | プラズマｍｏｃｖｄ装置および酸化マグネシウム膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10059405A JPH11256341A (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | プラズマｍｏｃｖｄ装置および酸化マグネシウム膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11256341A true JPH11256341A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13112350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10059405A Pending JPH11256341A (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | プラズマｍｏｃｖｄ装置および酸化マグネシウム膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11256341A (ja) |
-
1998
- 1998-03-11 JP JP10059405A patent/JPH11256341A/ja active Pending
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Legal Events
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