JPS61295375A

JPS61295375A - グロ−放電分解法による堆積膜の形成装置

Info

Publication number: JPS61295375A
Application number: JP13394485A
Authority: JP
Inventors: Yasutomo Fujiyama; 藤山　靖朋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-06-21
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1986-12-26

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕本発明は、基体上に堆積膜、とりわけ機能性膜、特に半
導体ディバイス、電子写真用感光ディバイス、画像入力
用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起電力素子等に
用いるアモルファス半導体膜を形成する装置に関する。

〔従来技術の説明〕従来、半導体ディバイス、電子写真用感光ディバイス、
画像入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起電力
素子、その他各種のエレクトロニクス素子、光学素子等
に用いる素子部材として、例えばアモルファスシリコン
（以下、ｒ　ａ−８ｉ　Ｊと記す。）、水素化アモルフ
ァスシリコン（以下、ｒａ−８ｉ：Ｈｊと記す。）等の
アモルファス半導体等の堆積膜が提案され、その中のい
くつかは実用に付されている。そして、こうした堆積膜
は、グロー放電分解法、即ち、原料ガスを直流又は高周
波グロー放電によって分解し、ガラス、石英、ステンレ
スなどの基板上に薄膜状の堆積膜を形成する方法により
形成されることが知られており、そのための装置も各種
提案されている。

こうした従来のグロー放電分解法による堆積膜の形成装
置として、例えば、第８ａ図に示すごとき円筒状基体上
に効率よく堆積膜を形成することができる堆積膜の形成
装置が知られている。

第８ａ図は従来の円筒状基体への堆積膜形成のための装
置の１例を示す断面略図である。

図中、１は円筒状反応容器であり、土壁、周囲壁、およ
び底壁により密封され反応室を形成しており、内部には
同軸円筒状基体６を設置しである。反応容器１の周囲壁
の上下端部に絶縁リング２　ａ　ｒ　２　ｂを配設する
とともに、上、下絶縁リング２ａ、２ｂの間を二重壁構
造のカソード電極３とする。即ち、二重壁構造とした壁
のうち、外側の壁３ａは、高周波電源４に導線を介して
接続する。内側壁３ｂは外側壁３ａと電気的に接続して
いて、原料ガスを反応容器内Ｂに吹き出すためのガス放
出口６ｃを複数設ける。５は原料ガス供給管であり、カ
ソード電極３の分側壁３ａを貫通して設け、一端は外側
壁３ａと内側壁３ｂとで形成される空間Ａに開口し、他
端は原料ガス供給源（図示せず）に連通している。円筒
状基体６は、アルミニウム等の金属でできており、電気
的に接地してアノード電極となり、前記カソード電極６
と円筒状基体（アノード電極）６の間に高周波電圧を印
加してグラズマ放電を生起せしめる。同軸円筒状基体６
の内部には、基体６を堆積膜形成に最適な温度にまで加
熱するためのヒーター７を内蔵せしめる。８は円筒状基
体を回転させるために設けられたモーターである。９は
反応容器１の底壁に設けられた排気口であり、反応容器
内部を真空排気するために、パルプ手段１０を備えた排
気管を介して排気装置（図示せず）に接続する。

上述のような堆積膜形成装置を用いて、円筒状基体上の
表面にアモルファス半導体膜を堆積するには、以下のよ
うにして行なわれる。

即ち、排気装置（図示せず）により反応容器１内部のガ
スを排気口９から真空排気すると共に、円筒状基体６を
ヒーター７により２００〜５００℃に加熱、保持し、モ
ーター８を駆動して回転せしめる。次に原料ガス供給管
５から、例えばアモルファスシリコン堆積膜を形成する
場合であればシランガス等の原料ガスを空間Ａ内に導入
する。空間Ａ内に導入された原料ガスは、カソード電極
の内側壁３ｂに設けた多数のガス放出口３ｃを通って、
カソード内壁３ｂと円筒状基体（アノード電極）６とに
囲まれた反応空間Ｂに放出される。

次に、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を電源４か
らカソード電極３に印加すると、カソード電極内側壁３
ｂから電子が円筒状基体（アノード電極）乙に向けて放
出される。放出された電子は、シランガス等の分子と衝
突し、ガス分子を分解し、イオン粒子や中性ラジカル粒
子等を生成する。円筒状基体６表面には、これらの電子
、イオン粒子及び中性ラノカル粒子等が飛来するが、ア
モルファス半導体膜の堆積に寄与するものは主として中
性ラジカル粒子であり、これらの中性ラジカル粒子間ま
たは中性ラジカル粒子と原料ガスの間の、あるいは中性
ラノカル粒子と基体表面の間の複雑な反応の結果、基体
６上に堆積膜が形成されると考えられる。一方、電子や
イオン粒子は形成中あるいは形成後の堆積膜へ衝突し、
ダングリングがンド、ボイド、Ｓ　ＩＨ２結合等のアモ
ルファス半導体膜には好ましくない構造欠陥の密度を増
大させる原因となることが判明している。

即ち、従来のグロー放電分解法による堆積膜の形成装置
においては、内部に設置した基体を直接プラズマ雰囲気
に曝らす構造となっているため、形成される堆積膜の諸
特性を低下せしめることが多々あり、高品質で均一かつ
均質な、優れた所望の特性を有する堆積膜を効率的にし
かも常時安定して得ることは困難である。

また、堆積膜の形成に影響を与えるものとして、原料ガ
ス濃度、ガス圧、ガス流量、投入パワー等があるが、従
来の装置においては、基体６表面上に形成される堆積膜
の膜厚分布を均一とする目的で原料ガス放出口５Ｃの分
布を調整していた。しかし、ガス分解過程においては、
プラズマ強度分布は、カソード電極形状、電位降下、あ
るいはカソード電極６と円筒状基体（アノード電極）６
０間隔等の影響を強く受けるため、ガス放出口６Ｃの分
布のみの調整だけでは、膜厚分布を均一にすることは困
難である。

さらにまた、プラズマで生成された正イオン粒子により
カソード電極材料がス・ぐツタされ、円筒状基体６の表
面に飛来することにより、堆積膜中に不純物として混入
し、堆積膜の諸特性を低下させる原因の１つとなるとい
う問題もある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述のごとき従来の装置における諸問題を克
服して、半導体ディバイス、電子写真用感光ディバイス
、画像入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起電
力素子、その他の各種エレクトロニクス素子、光学素子
等に用いる素子部材としての堆積膜を、グロー放電分解
法により、定常的に安定して形成しうる装置を提供する
ことを目的とするものである。

即ち、本発明の主たる目的は、プラズマ衝撃による堆積
膜の損傷をなくシ、均一かつ均質にして、良質の、優れ
た所望の特性を有する堆積膜を定常的に安定して形成し
うるグロー放電分解法による堆積膜の形成装置を提供す
ることにある。

また、本発明の他の目的は、形成される堆積膜の膜厚及
び膜質の制御を容易に行なうことができ、膜厚分布が均
一でかつ膜質が均一な堆積膜を形成することができるグ
ロー放電分解法による堆積膜の形成装置を提供すること
にある。

〔発明の構成〕

本発明は、上述の目的を達成しうるグロー放電分解法に
よる堆積膜の形成装置を提供するものである。

本発明者は、従来の装置における前述の諸問題を克服す
べく、鋭意研究を続けたところ、基体が直接グラズマ雰
囲気に曝らされることがないようにするためには、従来
同じであったプラズマ放電空間と成膜空間を分離させれ
ばよいという知見を得た。さらに研究を重ねたところ、
円筒状カソード電極３と同軸円筒状基体６の間に、同軸
円筒状アノード電極を設置し、該円筒状アノード電極に
は、イオン種および電子の通過を阻止し中性ラジカル種
及び未分解反応ガスを通過せしめる中性ラジカル粒子引
き出し口を多数設けることにより、反応室内をプラズマ
放電空間と成膜空間に分離せしめ、該円筒状アノード電
極に、グラズマ放電生起のための対向電極としての機能
の他に、基体６がプラズマ雰囲気に直接曝されることを
防ぐためのプラズマ遮蔽板としての機能を保有させれば
よいという知見を得た。

本発明の装置は、この知見に基づいて完成せしめたもの
であり、土壁、側壁及び下壁で包囲密封形成されてなる
反応室を備えた円筒状反応容器と、反応室内に原料ガス
を導入する手段と、反応室内を真空排気する手段とを有
し、反応容器内に設置された同軸円筒状基体上にグロー
放電分解法により堆積膜を形成する装置において、反応
容器の側壁を兼ねる円筒状カソード電極を有し、該反応
容器内に堆積膜を形成させるための円筒状基体を同軸状
に配設するとともに、前記円筒状カソード電極と前記円
筒状基体との間に、円筒状アノード電極を同軸状に配設
したものであって、さらに該円筒状アノード電極の壁面
にグロー放電により生成したイオン粒子及び電子の通過
を阻止し、中性ラジカル粒子および未分解反応ガスのみ
を選択的に通過せしめる形状とした複数の中性ラジカル
粒子引き出し口を設けたことを特徴とするものである。

本発明の前記構成の、グロー放電分解法による堆積膜の
形成装置を図面の実施例により、より詳しく説明するが
、本発明はこれによって限定されるものではない。第１
図は、本発明の至適な１例の装置の断面略図であり、第
２図は、第１図の装置におけるアノード電極の配設状態
を示す斜視図である。

図中、前述の従来の装置と同一の機能を有する部分につ
いては、第８ａ図と同一の記号を用いた。即ち、１は反
応容器、２ａ、２ｂは絶縁リング、３はカソード電極、
３ａはその外側壁、３ｂはその内側壁、３ｃは３ｂに設
けられたガス放出口、４は高周波電源、５は原料ガス・
供給管、６は同軸円筒状基体、７はヒーター、８はモー
ター、９は排気口、１０はバルブを示している。１１と
同様に電気的に接地されている。カソード電極６と同軸
状アノード電極１１の間に高周波電力を印加した場合、
カソード電極内側壁３ｂとアノード電極１１０間に形成
される空間Ｃでプラズマ放電が生起される。アノード電
極１１は、プラズマ放電が、アノード電極１１と円筒状
基体乙の間に形成される成膜空間りに漏れることがない
ようにプラズマ遮蔽板として機能するとともに、プラズ
マ放電空間Ｃで生成された中性粒子及び未分解反応ガス
のみを選択的に成膜空子引き出し口１１ａを複数設けて
おく。該アノード電極１１を円筒状基体６とカソード電
極内側壁６ｂの間に設けることにより、プラズマ放電空
間Ｃで生成された電子や負イオン粒子はアノード電極１
１に捕獲され、中性ラジカル粒子や未分解ガス等の中性
粒子のみを成膜空間り内に導入することが可能となる。

なお、アノード電極１１と円筒状基体６は電気的に接地
され、同電位に保たれているため、両者の間ではプラズ
マ放電は生起しない構造となっている。

ところで前記円筒状アノード電極１１に設けた中性ラジ
カル粒子引き出し口１１ａからは堆積膜の形成に寄与す
る中性ラジカル粒子または未分解ガスのみが放出され、
一方、堆積膜の膜質に悪影響を及ぼすところの電子や負
イオン粒子は円筒状アノード電極１１に捕獲されること
が重要な要件であるが、本発明者はこの点について種々
検討したところ、中性ラジカル粒子引き出し口１１ａの
開口形状が大きな要因となることが判明した。

因みに、本発明者は中性ラジカル粒子引き出し口の開口
サイズについて、以下のような実験を行って、その結果
開口サイズを５　ｍｍ以下にする必要のあることを確認
した。

即ち、本発明者は上述の結論に至るについて以下の実験
を行なった。

第３図は、本発明の装置に用いる円筒状アノード電極の
１例を示すものであり、中性ラノカル粒子引き出し口と
して、円筒状基板の中心軸方向に平行な多数のスリット
状の開口を有するものである。

放電空間Ｃで生起した電子や負イオン粒子が、中性ラジ
カル粒子引き出し口として設けたスリット状の開口を通
して放電空間Ｃから成膜空間りに放出される場合の条件
は、中性ラジカル粒子引き出し口の開口サイズ以外に、
放電圧力及び高周波電力の大きさによっても変化する場
合がある。そこで、中性ラジカル粒子引き出し口の開口
サイズａが異なるものを用い、各々の場合について、電
子や負イオン粒子が成膜空間に放出される条件を調べて
みた。第４図は、開口サイズが１０朋のものについて、
放電空間から成膜空間に電子や負イオン粒子が侵入する
条件を実験的に確かめた結果を図に表わしたものであり
、第１図に示す装置を用い、アノード電極とカソード電
極間の間隔を５０罰、原料ガスとしてはシランガス１０
０％、水素ガス１００％、およびシランガス／水素ガス
＝１：１．０３の６種類のガスを利用し、これらのガス
のガス流量を一定とし、排気量を調整して放電圧力を制
御することにより実験を行なった結果を表わしている。

第４図における各曲線〔圧力（Ｐｒｅｓｓ　）−高周波
電力（ｐｐ　ｉ？クワ−曲線〕の右側領域においては、
電子や負イオン粒子が成膜空間に侵入する条件となるこ
とを表わしている。

また、同一条件において、中性ラノカル引き出し口の開
口サイズａが５１１１１のものについても実験を行なっ
た。その結果、高周波電力が２　ｋＷ以下では電子や負
イオン粒子が成膜室に侵入することはなかった。

これ等の実験の結果、例えば電子写真感光体用アモルフ
ァスシリコン膜を形成する条件が圧力０．３Ｔｏｒｒ　
ＳＲＦパワー３５０　ｗ、　　５ｉＨ４／Ｈ２混合ガス
雰囲気中では、中性ラジカル放出口の開口サイズを１０
朋とした場合、第４図から明らかなごとく電子や負イオ
ン粒子等が成膜空間に侵入してしまうが、開口サイズを
５朋とした場合は侵入しないことが明らかとなった。

以上のことから、グロー放電により生じるプラズマによ
り円筒状基体が曝されることをなくすという本発明の目
的を達成するには、円筒状アノード電極に設ける中性ラ
ジカル引き出し口の開口サイズは５　ｍｓ以下とするこ
とが必要であるという知見を得た。

本発明の装置におけるアノード電極１１の中性ラジカル
引き出し口１１ａの形状は、第３図に示したものに限ら
れず、その開口サイズａが５ｎ以下のものであればどの
ようなものであってもよく、例えば第５図、第６図のよ
うな形状のものであってもよい。即ち、第６図に示すよ
うに開口穴１１ａの形状が円形である場合には、直径ａ
を５１ｍ以下とすればよい。

ところで、第８ａ図に示すごとき従来の装置を用いて堆
積膜を形成する場合、円筒状基体表面に形成される堆積
膜の該基体の中心軸方向の膜厚分布を均一にするために
は、ガス放出口３Ｃの形状および分布を調整することに
より行なっていた。即ち、カソード電極内側壁３ｂのガ
ス放出口３ｃの形状および分布を調整することにより、
反応空間Ｂでのガス濃度分布を制御し、基体上に形成さ
れる膜厚を制御していたものである。

しかし、原料ガスの濃度分布を均一にしても、カソード
電極３での電位降下やカソード電極の形状、あるいはカ
ソード電極とアノード電極の間隔等のため、発生するプ
ラズマ強度が不均一となり、基体上に形成される堆積膜
の膜厚分布はプラズマ強度分布の影響を強くうけること
が知られている。第８ｂ乃至８ｄ図は、従来の堆積膜形
成装置を用いた場合のパラメーター依存の様子を示す図
であって、第８ｂ図は反応空間Ｂにおけるガス濃度分布
を、第８Ｃ図は反応空間Ｂにおけるプラズマ強度分布を
、第８ｄ図は基体表面に形成される膜厚分布を示す図で
ある。このように膜厚分布が、プラズマ強度分布の影響
を強くうけるのは、成膜に寄与する中性ラジカル粒子の
生成量分布がプラズマ強度により異なるためであると考
えられる。さらに、従来のように、カソード電極内側壁
のガス放出口の形状及び／又は分布を調整することによ
りガス濃度分布を調整し、膜厚を均一化することは不可
能であるばかりでなく、ガス濃度分布を極端に不均一に
することにより膜厚を均一化することは、反応空間にお
ける圧力分布が不均一となり、そのため、ガスの分解過
程が変動し、形成される膜質が不均一になるという欠点
が生じるため好ましくないものでちる。

これに対し、本発明の装置を用いた場合には、円筒状ア
ノード電極に設けられた中性ラノカル粒子引き出し口の
形状及び／又は分布を調整することにより、成膜空間に
導入される中性ラジカル粒子の濃度分布を直接制御する
ことができるものである。例えば、アノード電極の電位
降下等によるプラズマ強度の不均一分布が生じる場合で
あっても、それを該中性ラジカル粒子引き出し口の形状
及び／又は分布を調整することにより、成膜空間に導入
される中性ラジカル粒子を制御し、均一かつ均質な堆積
膜を安定して形成することができる。

第７ａ乃至７０図は、第８ｄ図に示すような膜厚分布の
不均一が生じた場合に用いられる調整用アノード電極の
典製的であるが、本発明の装置におけるアノード電極は
、これ等によって限定されるものではない。

第７ａ乃至７０図に示す例では、膜厚の薄くなる領域は
開口サイズを大きく（図中のａ）し、膜厚の厚くなる領
域は開口サイズを小さく（図中のｂ）する。即ち、５１
１１１≧ａ　）　ｂの関係が成り立つようにする。第７
ａ図は、円筒状アノード電極の中心軸方向に多数のスリ
ットを設け、該スリット幅が円周方向にｓ　ｍｉｉ≧ａ
　）　ｂの関係が成り立つように連続的に変化させた例
、第７ｂ図は円筒状アノード電極の円周方向に多数のス
リットを設け、該スリット幅が中心軸方向に５ｆｉｉ！
≧ａ　）　ｂの関係が成り立つように連続的に変化させ
た例、さらに第７Ｃ図はアノード電極に多数の円形開口
を設け、その径が中心軸方向に５露≧ａ　）　ｂの関係
が成り立つように連続的に変化させた例である。

本発明の装置における同軸円筒状アノード電極は、上述
のように円筒状基体が電子やイオン粒子による衝撃をう
けることを防ぐ、遮蔽板としての機能を有する他、円筒
状アノード電極に開口した中性ラジカル粒子引き出し口
の形状、分布を調整することにより、膜の堆積に寄与す
る中性ラジカル粒子の濃度分布を調整することができ、
形成される堆積膜の膜厚分布を制御することができると
ともに、従来の装置のようにプラズマ強度分布の変化に
よる中性ラジカル粒子濃度変化の影響をうけにくくなり
、その結果、膜質が均質で、膜厚分布の均一な堆積膜を
再現性よく形成することができるものである。またさら
に、本発明の装置における円筒状アノード電極は、プラ
ズマ中の正イオン粒子がカソード電極内側壁をス／’Ｐ
ツタすることにより飛び出した電極材料が円筒状基体表
面に到達するのを妨げる遮蔽板としての機能をも有する
ものである。

さらに上述の本発明の装置を用いて堆積膜を形成するに
は次のようにして行なう。

例えば電子写真用感光ディバイスとしてのアモルファス
シリコン（以下、ｒａ−ｓｉ」と記ス。）半導体膜を製
造する場合には、円筒状基体としてアルミニウムドラム
を用い、原料ガスとしては５ＩＨ４、Ｓ１□Ｈ６等のシ
ランガス、あるいはハロゲン化シランガス等を用いる。

これらの原料ガスは一種を用いるかあるいは二種以上を
併用することもでき、Ｈｅ、Ａｒ等の不活性ガスにより
稀釈して用いることもできる。さらに、ａ−８ｉ堆積膜
中にはｎ型不純物、ｎ型不純物、その他の原子をドーピ
ングさせることができ、そのためには、ｎ型不純物原子
、ｎ型不純物原子、その他の原子を供給しうる原料ガス
を、単独で、あるいは前述の原料ガスに混合して用いる
ことができる。

最初にバルブ１０を開いて反応容器内部のガスを真空排
気装置（図示せず）により排気口９を介して真空排気し
、反応容器内の気圧を好ましくは５　Ｘ　１０−６Ｔｏ
ｒｒ以下、より好ましくは１ｘ１０＝　Ｔｏｒｒ以下と
する。

次にシランガス等の原料ガスを原料ガス導入管５から、
円筒状二重壁構造のカソード電極６の内部Ａに導入する
。原料ガスはカソード電極の内側壁３ｂに開口したガス
放出口５Ｃから、プラズマ放電空間Ｃに放出される。パ
ルブトＯを調整することによりガスを導入したときの反
応容器内の圧力を好ましくは１×１０″″２〜１００Ｔ
ｏｒｒ。

より好ましくは１×１０−２〜Ｉ　Ｔｏｒｒとする。一
方、円筒状基体６であるアルミニウム製ドラムをヒータ
ー７により３０〜４５０℃、好ましくは２００〜３００
℃に加熱し、モーター８を駆動して回転させておく。

こうしたところで、カソード電極乙に高周波電源４から
高周波電圧を印加すると、カソード電極３とアノード電
極１０の間のプラズマ放電空間Ｃでプラズマ放電が生起
される。プラズマ放電空間Ｃでは導入されたシランガス
が分解され、イオン粒子、中性ラジカル粒子等が生成さ
れる。ここでアノード電極１１は、カソード電極３が負
の電位になっているのに対して、接地されて正の電位と
なっており、生成されたイオン粒子の内の負イオン粒子
と電子はアノード電極１１へ、正イオン粒子はカソード
電極３側へ飛来する。アノード電極１１で負イオン粒子
や電子が捕獲され、中性ラジカル粒子および未分解ガス
等の中性粒子のみが、中性粒子引き出し口１１．ａを通
って成膜空間りに導入される。成膜空間りに導入された
中性ラジカル粒子等は、ヒーター７によって加熱された
アルミニウムドラム表面に沿って、排気口９に向って流
れ、アルミニウム基体６の表面にａ−８ｉ半導体膜を堆
積する。堆積に寄与しなかった中性ラジカル粒子や未分
解ガスは、円筒状基体６の中心軸方向上下端に配設され
た排気口９から排気装置（図示せず）により堆積膜の形
成装置外へと排気される。

〔発明の効果の概略〕

本発明の装置は、円筒状カソード電極とその内部の同軸
円筒状基体の間に、中性ラジカル粒子引き出し口を有す
る同軸円筒状アノード電極を設け、さらに該中性ラジカ
ル粒子引き出し口の開口サイズを５ス冨以下とすること
により、該同軸円筒状アノード電極がプラズマ放電生起
のための対向電極としての機能を果す他に、円筒状基体
が直接プラズマに曝されることを防ぐプラズマ遮蔽板と
しての機能を果すため、円筒状基体上に堆積中の膜が電
子や負イオン粒子の衝撃により損傷をうけることがなく
なり、構造欠陥の密度が極めて小さく、良好な所望の特
性を有する堆積膜を、効率的に安定して得ることができ
る。

また、本発明の装置は、前記円筒状アノード電極に設け
た中性ラジカル粒子引き出し口の形状および分布を調整
することにより、堆積膜の形成゛に寄与する中性ラジカ
ル粒子の濃度分布を調整できるものである。従って、従
来のグロー放電法による堆”積膜の形成装置の場合のよ
うにプラズマ強度分布の変化による中性ラジカル粒子濃
度変化の影響を受けることなく、膜厚および膜質分布の
均一な堆積膜を再現性良く、効率的に形成することがで
きるものである。

更にまた、本発明の装置は、前記円筒状アノード電極が
、プラズマ中の正イオン粒子が円筒状カソード電極表面
をスパッタリングすることにより飛び出した電極材料が
円筒状基体表面に到達するのを妨げる遮蔽板としての機
能を果たすため、カソード電極材料が堆積膜中に混入し
て不純物として作用し、半導体緒特性を低下させるとい
う現象が生じることを防止しうるもの第１図は、本発明
の実施例装置の断面略図。

第２図は、本発明の実施例装置におけるアノード電極の
配設状態を示す斜視図。第５図、第５図、第６図は本発
明の装置におけるアノード電極の典型例を示す斜視図。

第４図は開口サイズ１０ｚｍの中性ラジカル粒子引き出
し口を有する円筒状アノード電極を用いた場合の成膜空
間へのプラズマ侵入条件を示す圧力−高周波電力曲線図
。

第７ａ〜７０図は、本発明の装置における調整用アノー
ド電極の典型例を示す斜視図。第８ａ図は、従来のグロ
ー放電法による堆積膜の形成装置の１例を示す断面略図
。第８ｂ〜８ｄ図は、従来の装置におけるガス濃度分布
、プラズマ強度分布、及び円筒状基体表面の堆積膜の膜
厚分布を示す図。

１・・・反応容器、２ａ、２ｂ・・・絶縁リング、６・
・・カソード電極、３ａ・・・カソード電極の外側壁、
６ｂ・・・基体、７・・・ヒーター、８・・・モーター
、９・・・排気Ｃ・・・プラズマ放電空間、Ｄ・・・成
膜空間、ａ、ｂ・・・開口サイズ第１図第４図放電侵入境界条件ＲＦパワー（Ｗ）第８ｂ図　第８ｃ図　第８ｄ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）グロー放電分解法による堆積膜の形成装置におい
て、反応容器の側壁を兼ねる円筒状カソード電極を有し
、該反応容器内に堆積膜を形成させるための円筒状基体
を同軸状に配設するとともに、前記円筒状カソード電極
と前記円筒状基体との間に、円筒状アノード電極を同軸
状に配設したものであって、さらに該円筒状アノード電
極の壁面にグロー放電により生成したイオン種及び電子
の通過を阻止し、中性ラジカル種および未分解反応ガス
のみを選択的に通過せしめる形状とした複数の中性ラジ
カル粒子引き出し口を設けたことを特徴とする堆積膜の
形成装置。
（２）中性ラジカル粒子引き出し口の開口サイズを５ｍ
ｍ以下としたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項目記載の堆積膜の形成装置。
（３）中性ラジカル粒子引き出し口の形状および／又は
分布を調整することにより、該中性ラジカル粒子引き出
し口から放出される中性ラジカル粒子の濃度分布を調整
したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項目また
は第（２）項目記載の堆積膜の形成装置。
（４）中性ラジカル粒子引き出し口の形状および／又は
分布を、円筒状基体の中心軸方向に連続的に変化させた
ことを特徴とする特許請求の範囲第（３）項目記載の堆
積膜の形成装置。
（５）円筒状カソード電極と円筒状アノード電極とは、
絶縁材により電気的に絶縁分離されていることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項目記載の堆積膜の形成装
置。
（６）円筒状カソード電極と円筒状アノード電極とを、
グロー放電を生起しうる間隔に保ち、プラズマ放電空間
を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
目記載の堆積膜の形成装置。
（７）円筒状アノード電極と円筒状基体により形成され
る空間の中心軸上下端部に反応容器内を真空排気するた
めの排気口を配置したことを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項目記載の堆積膜の形成装置。
（８）円筒状基体がアルミニウム等の金属からなり、電
気的に接地されていることにより、円筒状アノード電極
と同電位に保たれていることを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項目記載の堆積膜の形成装置。
（９）円筒状基体の内部に、それを加熱するための加熱
手段を配設したことを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項目記載の堆積膜の形成装置。