JPS62142777A - 堆積膜形成法 - Google Patents
堆積膜形成法Info
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- JPS62142777A JPS62142777A JP28527785A JP28527785A JPS62142777A JP S62142777 A JPS62142777 A JP S62142777A JP 28527785 A JP28527785 A JP 28527785A JP 28527785 A JP28527785 A JP 28527785A JP S62142777 A JPS62142777 A JP S62142777A
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- gaseous
- film
- gas
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Photovoltaic Devices (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1機能性膜、殊に半導体デバイス、電子写真用
の感光デバイス、光学的画像入力装置用の光入力センサ
ーデバイス等の電子デバイスの用途に有用な機能性膜m
1llの形成法に関する。
の感光デバイス、光学的画像入力装置用の光入力センサ
ーデバイス等の電子デバイスの用途に有用な機能性膜m
1llの形成法に関する。
従来、半導体膜、絶縁膜、光導電膜、磁性膜或いは金属
膜等の非晶質乃至多結晶質の機能性膜は、所望される物
理的特性や用途等の観点から個々に適した成膜方法が採
用されている。
膜等の非晶質乃至多結晶質の機能性膜は、所望される物
理的特性や用途等の観点から個々に適した成膜方法が採
用されている。
堆積膜の形成には、真空蒸着法、プラズマCVD法、熱
CVD法、光CVD法2反応性スパッタリング法、イオ
ンブレーティング法などが試みられており、一般的には
、プラズマCVD法が広く用いられ、企業化されている
。
CVD法、光CVD法2反応性スパッタリング法、イオ
ンブレーティング法などが試みられており、一般的には
、プラズマCVD法が広く用いられ、企業化されている
。
面乍ら、これ等堆積膜形成法によって得られる堆積膜は
より高度も機能が求められる電子デバイスや光電子デバ
イスへの適用が求められていることから電気的、光学的
特性及び、繰返し使用での疲労特性あるいは使用環境特
性、更には均一性、再現性を含めて生産性、量産性の点
において更に総合的な特性の向上を図る余地がある。
より高度も機能が求められる電子デバイスや光電子デバ
イスへの適用が求められていることから電気的、光学的
特性及び、繰返し使用での疲労特性あるいは使用環境特
性、更には均一性、再現性を含めて生産性、量産性の点
において更に総合的な特性の向上を図る余地がある。
従来から一般化されているプラズマCVD法による堆積
膜の形成においての反応プロセスは、従来の所謂、熱C
VD法に比較してかなり複雑であり、その反応機構も不
明な点が少なくなかった。又、その堆積膜の形成パラメ
ーターも多く(例えば、基体温度、導入ガスの流量と比
、形成時の圧力、高周波電力、電極構造、反応容器の構
造、排気速度、プラズマ発生方式など)、これらの多く
のパラメータの組み合せによるため、時にはプラズマが
不安定な状態になり、形成された堆積膜に著しい悪影響
を与えることが少なくなかった。そのうえ、装置特有の
パラメータを装置ごとに選定しなければならず、したが
って製造条件を一般化することがむずかしいというのが
実状であった。
膜の形成においての反応プロセスは、従来の所謂、熱C
VD法に比較してかなり複雑であり、その反応機構も不
明な点が少なくなかった。又、その堆積膜の形成パラメ
ーターも多く(例えば、基体温度、導入ガスの流量と比
、形成時の圧力、高周波電力、電極構造、反応容器の構
造、排気速度、プラズマ発生方式など)、これらの多く
のパラメータの組み合せによるため、時にはプラズマが
不安定な状態になり、形成された堆積膜に著しい悪影響
を与えることが少なくなかった。そのうえ、装置特有の
パラメータを装置ごとに選定しなければならず、したが
って製造条件を一般化することがむずかしいというのが
実状であった。
その中でも1例えば電気的、光学的特性が各用途を十分
に満足させ得るものを発現させることが出来るという点
で、アモルファスシリコン膜の場合には現状ではプラズ
マCVD法によって形成することが最良とされている。
に満足させ得るものを発現させることが出来るという点
で、アモルファスシリコン膜の場合には現状ではプラズ
マCVD法によって形成することが最良とされている。
面乍ら、堆積膜の応用用途によっては、′大面積比、膜
厚の均一性、膜品質の均一性を十分に満足させて、再現
性のある量産化を図らねばならないため、プラズマCV
D法による堆積膜の形成においては、量産装置に多大な
設備投資が必要となり、またその量産の為の管理項目も
複雑になり、管理許容幅も狭くなり、装置の調整も(吸
砂であることから、これらのことが、今後改善すべき問
題点として指摘されている。
厚の均一性、膜品質の均一性を十分に満足させて、再現
性のある量産化を図らねばならないため、プラズマCV
D法による堆積膜の形成においては、量産装置に多大な
設備投資が必要となり、またその量産の為の管理項目も
複雑になり、管理許容幅も狭くなり、装置の調整も(吸
砂であることから、これらのことが、今後改善すべき問
題点として指摘されている。
他方、通常のCVD法による従来の技術では、高温を必
要とすると共に、企業的なレベルでは必ずしも満足する
様な特性を有する堆積膜が得られていなかった。
要とすると共に、企業的なレベルでは必ずしも満足する
様な特性を有する堆積膜が得られていなかった。
これ等のことは、殊にAl,C,B又はZrを含む化合
物の絶縁膜を形成する場合においては、より大きな問題
として残されている。
物の絶縁膜を形成する場合においては、より大きな問題
として残されている。
上述の如<、+1!能性膜の形成において、その実用可
能な特性の確保と、均一性を維持させながら低コストな
装置で量産化できる堆積膜の形成方法を開発することが
切望されている。
能な特性の確保と、均一性を維持させながら低コストな
装置で量産化できる堆積膜の形成方法を開発することが
切望されている。
本発明の目的は、上述した堆積膜形成法の欠点を除去す
ると同時に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜形
成法を提供するものである。
ると同時に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜形
成法を提供するものである。
本発明の他の目的は、省エネルギー化を計ると同時に膜
品質の管理が容易で大面積に亘って均一特性の堆積膜が
得られる堆積膜形成法を提供するものである。
品質の管理が容易で大面積に亘って均一特性の堆積膜が
得られる堆積膜形成法を提供するものである。
本発明の更に別の目的は、生産性、量産性に優れ、高品
質で電気的、光学的、半導体的等の物理特性に優れた膜
が簡便に得られる堆21 III形成法を提供すること
でもある。
質で電気的、光学的、半導体的等の物理特性に優れた膜
が簡便に得られる堆21 III形成法を提供すること
でもある。
上記目的を達成する本発明の堆積膜形成法は、堆積膜形
成用の気体状にし得るAfL、 C。
成用の気体状にし得るAfL、 C。
B又はZrを含む原料物質と、該原料物質に酸化作用を
する性質を有する気体状ハロゲン系酸、止剤と、を反応
空間内に導入して接触させることで励起状態の前駆体を
化学的に生成し、該前駆体を堆積膜構成要素の供給源と
して成膜空間内にある基体上に絶縁膜を形成することを
特徴とする。
する性質を有する気体状ハロゲン系酸、止剤と、を反応
空間内に導入して接触させることで励起状態の前駆体を
化学的に生成し、該前駆体を堆積膜構成要素の供給源と
して成膜空間内にある基体上に絶縁膜を形成することを
特徴とする。
上記の本発明の堆積膜形成法によれば、省エネルギー化
と同時に大面積化、膜厚均一性、膜品質の均一性を十分
満足させて管理の簡素化と量産化を図り、量産装置に多
大な設備投資も必要とせず、またその量産の為の管理項
目も明確になり、管理許容幅も広く、装置の調整も簡単
になる。
と同時に大面積化、膜厚均一性、膜品質の均一性を十分
満足させて管理の簡素化と量産化を図り、量産装置に多
大な設備投資も必要とせず、またその量産の為の管理項
目も明確になり、管理許容幅も広く、装置の調整も簡単
になる。
本発明の堆積膜形成法に於いて、使用される堆積膜形成
用の気体状にし得るA1.C,B又はZrを含む原料物
質は、気体状ハロゲン系醇化剤との接触により酸化作用
をうけるものであり、目的とする堆積膜の種類、特性、
用途等によって所望に従って適宜選択される0本発明に
於いては、上記の気体状にし得る原料物質及び気体状ハ
ロゲン系酸化剤は、導入されて接触をする際に気体状と
されるものであれば良く、通常の場合は、気体でも液体
でも固体であっても羨支えない。
用の気体状にし得るA1.C,B又はZrを含む原料物
質は、気体状ハロゲン系醇化剤との接触により酸化作用
をうけるものであり、目的とする堆積膜の種類、特性、
用途等によって所望に従って適宜選択される0本発明に
於いては、上記の気体状にし得る原料物質及び気体状ハ
ロゲン系酸化剤は、導入されて接触をする際に気体状と
されるものであれば良く、通常の場合は、気体でも液体
でも固体であっても羨支えない。
堆積膜形成用の原料物質あるいはハロゲン系酸化剤が液
体又は固体である場合には、Ar。
体又は固体である場合には、Ar。
He、N2.H2等のキャリアーガスを使用し、必要に
応じては熱も加えながらバブリングを行なって反応空間
に堆積膜形成用の原料物質及びハロゲン系酸化剤を気体
状として導入する。
応じては熱も加えながらバブリングを行なって反応空間
に堆積膜形成用の原料物質及びハロゲン系酸化剤を気体
状として導入する。
この際、上記気体状原料物質及び気体状ハロゲン系酸化
剤の分圧及び混合比は、キャリアーガスの流量あるいは
堆積膜形成用の原料物質及び気体状″ロゲン系酸化剤の
蒸気圧を調節することにより設定される。
剤の分圧及び混合比は、キャリアーガスの流量あるいは
堆積膜形成用の原料物質及び気体状″ロゲン系酸化剤の
蒸気圧を調節することにより設定される。
本発明に於いて使用される堆積膜形成法の原料物質とし
ては1例えば、電気的絶縁性の良い堆積膜を得るのであ
ればA立、C,B又はZrを含む有機金属化合物、水素
化物又はハロゲン化物を挙げることができる。
ては1例えば、電気的絶縁性の良い堆積膜を得るのであ
ればA立、C,B又はZrを含む有機金属化合物、水素
化物又はハロゲン化物を挙げることができる。
具体的には、11を含む化合物としてはAM(CH3)
3 、An (CH3) 2cl 、A11(CH3)
0文2 、AfL2 (CH3)2C見3゜Al1 (
C2H5)3 、AfL(C3H7)3 。
3 、An (CH3) 2cl 、A11(CH3)
0文2 、AfL2 (CH3)2C見3゜Al1 (
C2H5)3 、AfL(C3H7)3 。
A文(i−C3H7)3 、A文(i−C4H9)3
。
。
AJI (OCH3)3 、All (OC2H5)3
。
。
A文(0,C4H9)3 、A文CfL3゜AJIBr
3.Aul3、Cを含む化合物としては、CH4,C2
H6,C3H8、C−4H10゜C2H4,C3He
、 C4H8、C2H2。
3.Aul3、Cを含む化合物としては、CH4,C2
H6,C3H8、C−4H10゜C2H4,C3He
、 C4H8、C2H2。
C3H4、Bを含む化合物としては。
B (CH3)3、B (C2H5)3 。
B (C3H7)3 、B (C4H9)3
。
。
B (OCH3)3 、B (OC2H5)
3 。
3 。
B(i−OC3H7) 3 、B (0−C4H
9) 3 。
9) 3 。
B2H6、BCJL 3 、B、Br 3 、BI
3 、Zrを含む化合物としてはZr (CH3)4
。
3 、Zrを含む化合物としてはZr (CH3)4
。
Z r (C2)1s)a 、Z r (C3H7)4
。
。
Z r(C4H9)4 、Z’r (OCH3)4 。
Zr (OC2H5) 4.Zr (OC3H7) 4
゜2 r (OC4H9)4 、Z r (CH3)
2(C5H5)2 、zrc12(CsHs)2等が挙
げられる。
゜2 r (OC4H9)4 、Z r (CH3)
2(C5H5)2 、zrc12(CsHs)2等が挙
げられる。
勿論、これ等の原料物質は1種のみならず2種以上混合
して使用することも出来る。
して使用することも出来る。
本発明に於いて使用されるハロゲン系酸化剤は、反応空
間内に導入される際気体状とされ。
間内に導入される際気体状とされ。
同時に反応空間内に導入される堆積膜形成用の気体状原
料物質にとの接触だけで効果的に酸化作用をする性質を
有するもので、F2.CfL2Br2.I2.C文F等
のハロゲンガス、発生期状態の弗素、塩素、臭素等が有
効なものとして挙げることが出来る。
料物質にとの接触だけで効果的に酸化作用をする性質を
有するもので、F2.CfL2Br2.I2.C文F等
のハロゲンガス、発生期状態の弗素、塩素、臭素等が有
効なものとして挙げることが出来る。
これ等のハロゲン系酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形
成用の原料物質の気体と共に所望の流量と供給圧を与え
られて反応空間内に導入されて前記原料物質と混合衝突
することで、前記原料物質に酸化作用をして励起状態の
前駆体を含む複数種の前駆体を効率的に生成する。生成
される励起状態の前駆体及び他の前駆体は、少なくとも
そのいずれか1つが形成される堆積膜の構成要素の供給
源として働く。
成用の原料物質の気体と共に所望の流量と供給圧を与え
られて反応空間内に導入されて前記原料物質と混合衝突
することで、前記原料物質に酸化作用をして励起状態の
前駆体を含む複数種の前駆体を効率的に生成する。生成
される励起状態の前駆体及び他の前駆体は、少なくとも
そのいずれか1つが形成される堆積膜の構成要素の供給
源として働く。
生成される前駆体は分解して又は反応して別の励起状態
の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或い
は必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの形
態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで基体
表面温度が比較的低い場合には三次元ネットワーク構造
の堆積膜又、基体表面温度が高い場合には結晶質の堆積
膜が作成される。
の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或い
は必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの形
態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで基体
表面温度が比較的低い場合には三次元ネットワーク構造
の堆積膜又、基体表面温度が高い場合には結晶質の堆積
膜が作成される。
本発明に於いては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行し
、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く
、成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の
種類と組み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流量
、成膜空間内圧、ガスの波型、成膜温度(基体温度及び
雰囲気温度)が所望に応じて適宜選釈される。
、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く
、成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の
種類と組み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流量
、成膜空間内圧、ガスの波型、成膜温度(基体温度及び
雰囲気温度)が所望に応じて適宜選釈される。
これ等の成膜因子は有機的に関連し、単独で決定される
ものではなく相互関連の下に夫々に応じて決定される。
ものではなく相互関連の下に夫々に応じて決定される。
本発明に於いて1反応空間に導入される堆積膜形成用の
気体状原料物質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の割合
は、上記成膜因子の中間速する成膜因子との関係に於い
て適宜所望に従って決められるが、導入流量比で、好ま
しくは、1/20〜100/ 1が適当であり、より好
ましくは175〜50/1とされるのが望ましい。
気体状原料物質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の割合
は、上記成膜因子の中間速する成膜因子との関係に於い
て適宜所望に従って決められるが、導入流量比で、好ま
しくは、1/20〜100/ 1が適当であり、より好
ましくは175〜50/1とされるのが望ましい。
反応空間に導入される際の混合時の圧力としては前記気
体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との接触を
確率的により高める為には、より高い方が良いが、反応
性を考慮して適宜所望に応じて最適値を決定するのが良
い。前記混合時の圧力としては、上記の様にして決めら
れるが、夫々の導入時の圧力として、好ましくはlXl
0−7気圧〜5気圧、より好ましくはI X 10−6
気圧〜2気圧とされるのが望ましい。
体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との接触を
確率的により高める為には、より高い方が良いが、反応
性を考慮して適宜所望に応じて最適値を決定するのが良
い。前記混合時の圧力としては、上記の様にして決めら
れるが、夫々の導入時の圧力として、好ましくはlXl
0−7気圧〜5気圧、より好ましくはI X 10−6
気圧〜2気圧とされるのが望ましい。
成膜空間内の圧力、即ち、その表面に成膜される基体が
配設されている空間内の圧力は、反応空間に於いて生成
される励起状態の前駆体(E)及び場合によって該前駆
体(E)より派生的に生ずる前駆体CD)が成膜に効果
的に寄与する様に適宜所望に応じて設定される。
配設されている空間内の圧力は、反応空間に於いて生成
される励起状態の前駆体(E)及び場合によって該前駆
体(E)より派生的に生ずる前駆体CD)が成膜に効果
的に寄与する様に適宜所望に応じて設定される。
成膜空間の内圧力は、成膜空間が反応空間と開放的に連
続している場合には、堆積膜形成用の基体状原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於いて、例えば差動排気或いは、大型の排
気装置の使用等の工夫を加えて調整することが出来る。
続している場合には、堆積膜形成用の基体状原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於いて、例えば差動排気或いは、大型の排
気装置の使用等の工夫を加えて調整することが出来る。
或いは、反応空間と成膜空間の連結部のコンダクタンス
が小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、
該装置の排気量を制御することで成膜空間の圧力を調整
することが出来る。
が小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、
該装置の排気量を制御することで成膜空間の圧力を調整
することが出来る。
又、反応空間と成膜空間が一体的になっていて、反応位
置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述の
様に差動排気するか或いは、排気能力の充分ある大型の
排気装置を設けてやれば良い。
置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述の
様に差動排気するか或いは、排気能力の充分ある大型の
排気装置を設けてやれば良い。
上記のようにして成膜空間内の圧力は1反応空間に導入
される気体状原料物質と気体状/\ロゲン酸化剤の導入
圧力との関係に於いて決められるが、好ましくは0.0
01Torr 〜100Torr、より好ましくは0.
0ITorr〜307ro r r 、最適には0.0
5〜10Torrとされるのが望ましい。
される気体状原料物質と気体状/\ロゲン酸化剤の導入
圧力との関係に於いて決められるが、好ましくは0.0
01Torr 〜100Torr、より好ましくは0.
0ITorr〜307ro r r 、最適には0.0
5〜10Torrとされるのが望ましい。
ガスの原型に就いては、反応空間への前記堆積膜形成用
の原料物質及び/\ロゲン系酸化剤の導入の際にこれ等
が均一に効率良く混合され、前記前駆体(E)が効率的
に生成され且つ成膜が支障なく適切になされる様に、ガ
ス導入口と基体とガス排気口との幾何学的配置を考慮し
て設計される必要がある。この幾何学的な配置の好適な
例の1つが第1図に示される。
の原料物質及び/\ロゲン系酸化剤の導入の際にこれ等
が均一に効率良く混合され、前記前駆体(E)が効率的
に生成され且つ成膜が支障なく適切になされる様に、ガ
ス導入口と基体とガス排気口との幾何学的配置を考慮し
て設計される必要がある。この幾何学的な配置の好適な
例の1つが第1図に示される。
成膜時の基体温度(Ts)としては、使用されるガス種
及び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じて
、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜を
得る場合には好ましくは室温から450℃、より好まし
くは50〜400℃とされるのが望ましい、殊に電気的
絶縁性がより良好な結晶質の堆積膜を形成する場合には
、基体温度(Ts)は300〜600℃とされるのが望
ましい。
及び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じて
、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜を
得る場合には好ましくは室温から450℃、より好まし
くは50〜400℃とされるのが望ましい、殊に電気的
絶縁性がより良好な結晶質の堆積膜を形成する場合には
、基体温度(Ts)は300〜600℃とされるのが望
ましい。
成膜空間の雰囲気温度(Tat)としては。
生成される前記前駆体(E)及び前記前駆体(D)が成
膜に不適当な化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆
体(E)が生成される様に基体温度(TS)との関連で
適宜所望に応じて決められる。
膜に不適当な化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆
体(E)が生成される様に基体温度(TS)との関連で
適宜所望に応じて決められる。
本発明に於いて使用される基体としては、形成される堆
積膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるのであ
れば導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基体
としては、例えば。
積膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるのであ
れば導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基体
としては、例えば。
NiCr、ステアL/ス、A!L、Ci、Mo、Au
、 I r、 Nb、 Ta、 V、 Ti
、 Pt 、Pd等の金属又はこれ等の合金が挙げ
られる。
、 I r、 Nb、 Ta、 V、 Ti
、 Pt 、Pd等の金属又はこれ等の合金が挙げ
られる。
電気絶縁性基体としては、ポリエステル、ポリエチレン
、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート
、ガラス、セラミック、紙等が通常使用される。これら
の電気絶縁性基体は、好適には少なくともその一方の表
面が導電処理され、該導電処理された表面側に他の暦が
設けられるのが望ましい。
、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート
、ガラス、セラミック、紙等が通常使用される。これら
の電気絶縁性基体は、好適には少なくともその一方の表
面が導電処理され、該導電処理された表面側に他の暦が
設けられるのが望ましい。
例えばガラスであれば、その表面がNiCr。
AfL、Cr、Mo、Au、I r、Nb、Ta。
V、Ti、Pt、Pd、In2O3,5n02゜ITO
(I n203+5n02)等の薄膜を設ける事によっ
て導電処理され、或いはポリエステルフィルム等の合成
樹脂フィルムであれば、NiCr、Al,Ag、Pb、
Zn、Ni、Au、Cr、Mo、I r、N’b、Ta
、V、Ti、Pt等の金属で真空蒸着、電子ビーム蒸着
、スパッタリング等で処理し、又は前記金属でラミネー
ト処理して、その表面が導電処理される。支持体の形状
としては、円筒状、ベルト状、板状等、任意の形状とし
得、所望によって、その形状が決定される。
(I n203+5n02)等の薄膜を設ける事によっ
て導電処理され、或いはポリエステルフィルム等の合成
樹脂フィルムであれば、NiCr、Al,Ag、Pb、
Zn、Ni、Au、Cr、Mo、I r、N’b、Ta
、V、Ti、Pt等の金属で真空蒸着、電子ビーム蒸着
、スパッタリング等で処理し、又は前記金属でラミネー
ト処理して、その表面が導電処理される。支持体の形状
としては、円筒状、ベルト状、板状等、任意の形状とし
得、所望によって、その形状が決定される。
基体は、基体と膜との密着性及び反応性を考慮して上記
の中より選ぶのが好ましい、更に両者の熱膨張の差が大
きいと膜中に多量の歪が生じ、良品算の膜が得られない
場合があるので、両者の熱膨張の差が近接している基体
を選択して使用するのが好ましい。
の中より選ぶのが好ましい、更に両者の熱膨張の差が大
きいと膜中に多量の歪が生じ、良品算の膜が得られない
場合があるので、両者の熱膨張の差が近接している基体
を選択して使用するのが好ましい。
又、基体の表面状態は、膜の構造(配向)や錐状組織の
発生に直接関係するので、所望の特性が得られる様な膜
構造と膜組織となる様に基体の表面を処理するのが望ま
しい。
発生に直接関係するので、所望の特性が得られる様な膜
構造と膜組織となる様に基体の表面を処理するのが望ま
しい。
第1図は本発明の堆積膜形成法を具現するに好適な装置
の1例を示すものである。
の1例を示すものである。
第1図に示す堆積膜形成装置は、装置本体、排気系及び
ガス供給系の3つに大別される。
ガス供給系の3つに大別される。
装置本体には、反広空間汲び成ui’s間が設けられて
いる。
いる。
101〜105は夫々、成膜する際に使用されるガスが
充填されているボンベ、101a〜105aは夫々ガス
供給パイプ、101b〜105bは夫々各ボンベからの
ガスの流量調整用ツマスフローコントロー5−.101
c〜105cはそれぞれガス圧力計、101d〜105
dおよび101e 〜105eはそれぞれバルブ、10
1f〜105fはそれぞれ対応するガスボンベ内の圧力
を示す圧力計である。
充填されているボンベ、101a〜105aは夫々ガス
供給パイプ、101b〜105bは夫々各ボンベからの
ガスの流量調整用ツマスフローコントロー5−.101
c〜105cはそれぞれガス圧力計、101d〜105
dおよび101e 〜105eはそれぞれバルブ、10
1f〜105fはそれぞれ対応するガスボンベ内の圧力
を示す圧力計である。
106は不図示の必要に応じて用いられる加熱装置を有
する、液体又は固体原料を入れる為の容器、106a、
、106bはガス供給パイプ。
する、液体又は固体原料を入れる為の容器、106a、
、106bはガス供給パイプ。
106Cはバルブである。
120は真空チャンバーであって、上部にガス導入用の
配管が設けられ、配管の下流に反応空間が形成される構
造を有し、且つ該配管のガス排出口に対向して、基体1
18が設置される様に基体ホールダー112が設けられ
た成膜空間が形成される構造を有する。ガス導入用の配
管は、三重同心円配置構造となっており、中よりガスポ
ンベ101よりのガス及び106よりの原料物質が導入
される$1のガス導入管109、ガスボンベ102より
のガスが導入される第2のガス導入管110、及びガス
ボンベ103〜105よりのガスが導入される第3のガ
ス導入管111を有する。
配管が設けられ、配管の下流に反応空間が形成される構
造を有し、且つ該配管のガス排出口に対向して、基体1
18が設置される様に基体ホールダー112が設けられ
た成膜空間が形成される構造を有する。ガス導入用の配
管は、三重同心円配置構造となっており、中よりガスポ
ンベ101よりのガス及び106よりの原料物質が導入
される$1のガス導入管109、ガスボンベ102より
のガスが導入される第2のガス導入管110、及びガス
ボンベ103〜105よりのガスが導入される第3のガ
ス導入管111を有する。
各ガス導入管の反応空間へのガス排出には、その位置が
内側の管になる程基体の表面位置より遠い位置に配され
る設計とされている。即ち、外側の管になる程その内側
にある管を包囲する様に夫々のガス導入管が配設されて
いる。
内側の管になる程基体の表面位置より遠い位置に配され
る設計とされている。即ち、外側の管になる程その内側
にある管を包囲する様に夫々のガス導入管が配設されて
いる。
各導入管への管ボンベからのガスの供給は、ガス供給パ
イプライン123〜125によって夫々なされる。
イプライン123〜125によって夫々なされる。
各ガス導入管、各ガス供給パイプライン及び真空チャン
バー120は、メイン真空バルブ119を介して不図示
の真空排気装置により真空排気される。
バー120は、メイン真空バルブ119を介して不図示
の真空排気装置により真空排気される。
基体118は基体ホルダー112を上下に移動させるこ
とによって各ガス導入管の位置より適宜所望の距離に設
置される。
とによって各ガス導入管の位置より適宜所望の距離に設
置される。
本発明の場合、この基体とガス導入管のガス排出口の距
離は、形成される堆積膜の種類及びその所望される特性
、ガス流量、真空チャンバーの内圧等を考慮して適切な
状態になる様に決められるが、好ましくは、数mm〜2
0cm、より好ましくは、5mm〜15cm程度とされ
るのが望ましい。
離は、形成される堆積膜の種類及びその所望される特性
、ガス流量、真空チャンバーの内圧等を考慮して適切な
状態になる様に決められるが、好ましくは、数mm〜2
0cm、より好ましくは、5mm〜15cm程度とされ
るのが望ましい。
113は、基体118を成膜時に適当な温度に加熱した
り、或いは、成膜前に基体118を予備加熱したり、更
には、成膜後、膜を7ニールする為に加熱する基体加熱
用ヒータである。
り、或いは、成膜前に基体118を予備加熱したり、更
には、成膜後、膜を7ニールする為に加熱する基体加熱
用ヒータである。
基体加熱用ヒータ113は、導線114を通じて電源1
15により電力が供給される。
15により電力が供給される。
116は、基体温度(Ts)の温度を測定する為の熱電
対で温度表示袋a117に電気的に接続されている。
対で温度表示袋a117に電気的に接続されている。
以下、実施例に従って、本発明を具体的に説明する。
実施例1
第1図に示す成膜装置を用いて、次の様にして大発明の
方法による堆積膜を作成する。
方法による堆積膜を作成する。
ポンベ101に充填されているHeガスを流量10 s
c cmでAi (CH3)3を入れた原料容器10
6へ吹き込みバブリングして、ガス導入管109よりH
eガスとともに約o、ootmol/minで気化した
A1(CH3)3を、ポンベ102に充填されているH
eガスを流! 5 s e c mで、ポンベ103に
充填されているF2ガスを流量10105e、ポンベ1
04に充填されているHeガスを流量10105eでガ
ス導入管111より真空チャンバー102内の導入した
。
c cmでAi (CH3)3を入れた原料容器10
6へ吹き込みバブリングして、ガス導入管109よりH
eガスとともに約o、ootmol/minで気化した
A1(CH3)3を、ポンベ102に充填されているH
eガスを流! 5 s e c mで、ポンベ103に
充填されているF2ガスを流量10105e、ポンベ1
04に充填されているHeガスを流量10105eでガ
ス導入管111より真空チャンバー102内の導入した
。
このとき、真空チャンバー120内の圧力を真空バルブ
119の開閉度を調整して0.6Torrにした。基体
にあらかじめモリブデンをスパッター蒸着した石英ガラ
ス(15cmX15cm)を用いガス導入口ittと基
体とのAfL(CH3)3ガスと、NoガスとF2ガス
との混合域、及びe o o ’cで赤紫色の発光がみ
られた。基体温度(Ts)は300℃に設定した。
119の開閉度を調整して0.6Torrにした。基体
にあらかじめモリブデンをスパッター蒸着した石英ガラ
ス(15cmX15cm)を用いガス導入口ittと基
体とのAfL(CH3)3ガスと、NoガスとF2ガス
との混合域、及びe o o ’cで赤紫色の発光がみ
られた。基体温度(Ts)は300℃に設定した。
この状態で3時間ガスを流すと表1に示す様な膜厚のA
交:O:F膜が基体上に堆積した。
交:O:F膜が基体上に堆積した。
又膜厚の分布むらは±5%以内におさまった。
成膜したA見:0:F膜は基体温度が30000及び6
00℃のとき電子線回折によって非晶質及び結晶質であ
ることが確認された。
00℃のとき電子線回折によって非晶質及び結晶質であ
ることが確認された。
各試料の表面に1mmφの人文電極を数個ノ入着し1石
英ガラス上に蒸着したモリブデン電極との間の比抵抗を
測定した。成膜及び結果を第1表内に実施例1の所に示
した。
英ガラス上に蒸着したモリブデン電極との間の比抵抗を
測定した。成膜及び結果を第1表内に実施例1の所に示
した。
実施例2〜5
実施例1で用いた装置において、A文(CH3)2とN
OのかわりにCHaを原料ガスとしC:F膜を、B2H
6及びNH3を原料ブツ°スンーIR−N:Fl++ン
t、−−AO(CHq)Qン一NH3を原料ガスとしA
l:N:F膜を、Zr(OC3H7)4とCHaを原料
ガスとし、Zr:C:F膜を作成した結果を第1表、第
2表に示した。
OのかわりにCHaを原料ガスとしC:F膜を、B2H
6及びNH3を原料ブツ°スンーIR−N:Fl++ン
t、−−AO(CHq)Qン一NH3を原料ガスとしA
l:N:F膜を、Zr(OC3H7)4とCHaを原料
ガスとし、Zr:C:F膜を作成した結果を第1表、第
2表に示した。
以1:の詳細な説明及び各実施例より、本発明の堆積1
112形成法によれば、省エネルギー化を計ると同11
νに膜品質の管理が容易で大面積に亘って均一物理特性
の堆粘膜が得られる。又、生産性、1.l産性に優れ、
高品質で゛Iヒ気的、特性に優れた絶縁11!2を簡便
に得ることが出来る。
112形成法によれば、省エネルギー化を計ると同11
νに膜品質の管理が容易で大面積に亘って均一物理特性
の堆粘膜が得られる。又、生産性、1.l産性に優れ、
高品質で゛Iヒ気的、特性に優れた絶縁11!2を簡便
に得ることが出来る。
第1図は本発明の実施例に用いた成膜装置の模式的概略
図である。 101−105−−−−−−−−−−−−ガスボンベ、
101a−106a、106b −一−〜−−一−−−−−ガスの導入管、101b 〜
106b、108ob −−−−−−−−−−−−マスフロメーター、101
c −105c−−−−−−−−ガス圧力計、101d
−105d及び 101e 〜105e 、106cm−−−−−バルブ
。 101f〜l O8f−−−−−−−−−−−−−−−
mm力計。 109 、110 、111−−−−−−−−ガス4人
管112−−−−−−−−−−−−−−−−ノ、(体ホ
ルダー、113−−−−−−−−−−−−−−−一基体
加熱用ヒーター。 116−−−−−−−−−−基体温度モニター用熱電対
、118−一一−−−−−−−−−−−−−JX体、1
19−−−−−−−−−−−−=−一真空排気バルブ、
128〜−一一−−−−−−−−−〜−−原料気化用ヒ
ータ、129〜−一一−−−−−−−−−−−−原料堆
積防IF用ヒータ、を夫々表わしている。
図である。 101−105−−−−−−−−−−−−ガスボンベ、
101a−106a、106b −一−〜−−一−−−−−ガスの導入管、101b 〜
106b、108ob −−−−−−−−−−−−マスフロメーター、101
c −105c−−−−−−−−ガス圧力計、101d
−105d及び 101e 〜105e 、106cm−−−−−バルブ
。 101f〜l O8f−−−−−−−−−−−−−−−
mm力計。 109 、110 、111−−−−−−−−ガス4人
管112−−−−−−−−−−−−−−−−ノ、(体ホ
ルダー、113−−−−−−−−−−−−−−−一基体
加熱用ヒーター。 116−−−−−−−−−−基体温度モニター用熱電対
、118−一一−−−−−−−−−−−−−JX体、1
19−−−−−−−−−−−−=−一真空排気バルブ、
128〜−一一−−−−−−−−−〜−−原料気化用ヒ
ータ、129〜−一一−−−−−−−−−−−−原料堆
積防IF用ヒータ、を夫々表わしている。
Claims (11)
- (1)堆積膜形成用の気体状にし得るAl,C,B又は
Zrを含む原料物質と、該原料物質に酸化作用をする性
質を有する気体状ハロゲン系酸化剤と、を反応空間内に
導入して接触させることで励起状態の前駆体を含む複数
の前駆体を化学的に生成し、これらの前駆体の内少なく
とも1つの前駆体を堆積膜構成要素の供給源として成膜
空間内にある基体上に電気的絶縁膜を形成することを特
徴とする堆積膜形成法。 - (2)前記気体状にし得るAl,C,B又はZrを含む
原料物質は有機金属化合物ある特許請求の範囲第1項に
記載の堆積膜形成法。 - (3)前記気体状にし得るAl,C,B又はZrを含む
原料物質は水素化物である特許請求の範囲第1項に記載
の堆積膜形成法。 - (4)前記気体状にし得るAl,C,B又はZrを含む
原料物質はハロゲン化物である特許請求の範囲第1項に
記載の堆積膜形成法。 - (5)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、ハロゲンガスを
含む特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。 - (6)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、弗素ガスを含む
特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。 - (7)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、塩素ガスを含む
特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。 - (8)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、弗素原子を構成
成分として含むガスである特許請求の範囲第1項に記載
の堆積膜形成法。 - (9)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、発生期状態のハ
ロゲンを含む特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形成
法。 - (10)前記基体は、前記気体状原料物質と前記気体状
ハロゲン系酸化剤の前記反応空間への導入方向に対して
対向する位置に配設される特許請求の範囲第1項に記載
の堆積膜形成法。 - (11)前記気体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸
化剤は前記反応空間へ、多重管構造の輸送管から導入さ
れる特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28527785A JPH0645889B2 (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 堆積膜形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28527785A JPH0645889B2 (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 堆積膜形成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142777A true JPS62142777A (ja) | 1987-06-26 |
| JPH0645889B2 JPH0645889B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=17689427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28527785A Expired - Lifetime JPH0645889B2 (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 堆積膜形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645889B2 (ja) |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP28527785A patent/JPH0645889B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0645889B2 (ja) | 1994-06-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |