JPS6314876A - 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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- JPS6314876A JPS6314876A JP61160127A JP16012786A JPS6314876A JP S6314876 A JPS6314876 A JP S6314876A JP 61160127 A JP61160127 A JP 61160127A JP 16012786 A JP16012786 A JP 16012786A JP S6314876 A JPS6314876 A JP S6314876A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
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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、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←會≠÷会４ｅへ ゲ嗜咄装置に関するものである。
使用される非晶質薄膜の←會≠÷会４ｅへ ゲ嗜咄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５７−４７７１０
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５７−４７７１０
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０２，０．９がト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、Ｊ：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０
５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９反応ガス導入管０８は、モノシラン（Ｓ
３Ｈ４）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。
るための電極０２，０．９がト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、Ｊ：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０
５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９反応ガス導入管０８は、モノシラン（Ｓ
３Ｈ４）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０３．１Ｈに基板０１０を載せ１反応容器０
１内を１ ｍｍ Ｈｇ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より供給し
ツツ、電ｉ０２．Ｏ３間に１３．５ ＭＨｚの高周波電
圧を印加する。
１内を１ ｍｍ Ｈｇ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より供給し
ツツ、電ｉ０２．Ｏ３間に１３．５ ＭＨｚの高周波電
圧を印加する。
一方、コイル０５には、５０あるいは６ＱＨｚの商業用
交流電圧を印加し、電極０２，０３間に約ｉｏ。
交流電圧を印加し、電極０２，０３間に約ｉｏ。
ガウヌの磁界を発生させる。なお、基板０１０は。
ヒータ０９により３００°Ｃ程度に加熱しておく。
反応ガス導入管０８より導入されたモノシラン等のガス
は、 電ｆｉ０２． 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。
は、 電ｆｉ０２． 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、賞嘆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丑に
比較的均一な非晶質薄膜が形成される。
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、賞嘆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丑に
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の北であり
、電１ｉ０２．０８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。
、電１ｉ０２．０８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０２．Ｏ３間の電界Ｅによシミ荷ｑのイ
オンにはクーロン力Ｆ、＝ｑＥが働き。
オンにはクーロン力Ｆ、＝ｑＥが働き。
イオン粒子が基板Ｏ１Ｏ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。
晶質薄膜に損傷を与えることになる。
■ コイル０５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Ｌａ ｒｍｏ ｒ運動によシ
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９大きくなく極めて大きな電力を必要とする。
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Ｌａ ｒｍｏ ｒ運動によシ
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９大きくなく極めて大きな電力を必要とする。
■ 基板０１０が一方の１極０３のとに載せられるので
、一度に処理される基板０１０の大きさも限定されるこ
とになり、電＠０３より面積の大きな基板に非晶質薄膜
を形成することができないし、一度に基板０１０の両面
へ非晶質薄膜を形成することもできない。
、一度に処理される基板０１０の大きさも限定されるこ
とになり、電＠０３より面積の大きな基板に非晶質薄膜
を形成することができないし、一度に基板０１０の両面
へ非晶質薄膜を形成することもできない。
■ 基板０１０が一方の電極０３のＬに載せられるので
、放電持続に必要な二次電子の供給が木質的となる直流
放電や低周波放電では大面積ｊ、τ基板上に均一な成膜
を行うことが困難である。
、放電持続に必要な二次電子の供給が木質的となる直流
放電や低周波放電では大面積ｊ、τ基板上に均一な成膜
を行うことが困難である。
従って、高価な高周波電源がどうしても必要となる。
本発明は、グロー放電プラズマを用いて基板に非晶質薄
膜を形成する装置において、非晶質薄膜を形成する基板
を収納する反応容器と、同反応谷器内に複数枚の電極板
を平行にかっ端縁が上記基板の一表面に臨むように配置
される第１の放電用電極と、上記反応容器内に複数枚の
電極板を平行にかつ端縁が上記基板の低表面に臨むよう
に配置される第２の放電用電極と、これら第１と第２の
放電用電極の電極板間に放電用電圧を供給する電源と２
．）、記反応容器を囲繞し上記一対の放電用電極板間に
発生された電界と直交する向きの磁界を発生させるコイ
ルおよび交流電源と、上記反応容器内を減圧すると共に
反応ガスを供給するガス供給装置とを有するものである
。
膜を形成する装置において、非晶質薄膜を形成する基板
を収納する反応容器と、同反応谷器内に複数枚の電極板
を平行にかっ端縁が上記基板の一表面に臨むように配置
される第１の放電用電極と、上記反応容器内に複数枚の
電極板を平行にかつ端縁が上記基板の低表面に臨むよう
に配置される第２の放電用電極と、これら第１と第２の
放電用電極の電極板間に放電用電圧を供給する電源と２
．）、記反応容器を囲繞し上記一対の放電用電極板間に
発生された電界と直交する向きの磁界を発生させるコイ
ルおよび交流電源と、上記反応容器内を減圧すると共に
反応ガスを供給するガス供給装置とを有するものである
。
本発明では、平行に配置される複数枚の電極板で構成さ
れるグロー放電プラズマ発生用の電極を２Ｍｉ準備し、
基板を挾みその電極板の端縁を臨ませてそれぞれ配置さ
せている。
れるグロー放電プラズマ発生用の電極を２Ｍｉ準備し、
基板を挾みその電極板の端縁を臨ませてそれぞれ配置さ
せている。
また、各組の電極板間に発生する放電用電界と直交する
方向にコイルおよび交流電源により磁界を発生させた。
方向にコイルおよび交流電源により磁界を発生させた。
荷電粒子は、電極板間の放電電界より与えられたクーロ
ン力と磁界によシ与えられたローレンツカとに初速を与
えられた形で電界と直交する方向にドリフトするが、電
界を出た所、すなわち、電極板の端縁から基板の表面に
向かう所でクーロン力が弱まりローレンツ力によるサイ
クロトロン運動によりＬａ ｒｍｏ ｒ軌道を描いて飛
んでいく。
ン力と磁界によシ与えられたローレンツカとに初速を与
えられた形で電界と直交する方向にドリフトするが、電
界を出た所、すなわち、電極板の端縁から基板の表面に
向かう所でクーロン力が弱まりローレンツ力によるサイ
クロトロン運動によりＬａ ｒｍｏ ｒ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。
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。
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、放電電界空間外に支持された基板の両面には、
均一な非晶質薄膜が形成されることになる。
均一な非晶質薄膜が形成されることになる。
以下７本発明を第１図に示す一実施例の装置に基づき説
明する。
明する。
ｌは反応容Ｈで、その中にグロー放電プラズマを発生さ
せるための第１と第２の電極、２・３が対向して収納さ
れている。これらの電極２（あるいは３）は、長尺な電
極板を複数枚平行に並べたもので後述の低周波電源４へ
隣合うもの同士の極を変えてそれぞれ接続されている。
せるための第１と第２の電極、２・３が対向して収納さ
れている。これらの電極２（あるいは３）は、長尺な電
極板を複数枚平行に並べたもので後述の低周波電源４へ
隣合うもの同士の極を変えてそれぞれ接続されている。
低周波電源４ば２例えば、 ６０Ｈｚの商用周波数を用
いＬ記電極２と３の各々の電極板に接続されている。コ
イ／Ｉ１５は、）：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１図
示しないボンベに連通シ、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。
いＬ記電極２と３の各々の電極板に接続されている。コ
イ／Ｉ１５は、）：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１図
示しないボンベに連通シ、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７反応容器１内のガスを排
気するものである。
気するものである。
さて、基板１０を図示のように電極２と３の間であって
、その端縁２Ａ、３Ａが基板１０のそれぞれの面に臨み
間隙が等しくなるように適宜手段で支持する。真空ポン
プ９を駆動して反応容器１内を排気した後１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ないしく１５ Ｔｏｒｒに保ち、低周波電源４から
電極２・３に電圧を印加するとグロー放電プラズマが電
極２・３の各電極板間に発生する。
、その端縁２Ａ、３Ａが基板１０のそれぞれの面に臨み
間隙が等しくなるように適宜手段で支持する。真空ポン
プ９を駆動して反応容器１内を排気した後１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ないしく１５ Ｔｏｒｒに保ち、低周波電源４から
電極２・３に電圧を印加するとグロー放電プラズマが電
極２・３の各電極板間に発生する。
一方、コイ／Ｌ１５には１例えば１００Ｈｚの交流電圧
を印加し、電極２・３のそれぞれの電極板間に発生する
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。
を印加し、電極２・３のそれぞれの電極板間に発生する
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ラン
ガスは、電極２・３それぞれの電極板の間に生じるグロ
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２・３それぞれの電極板の間に生じるグロ
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２あるいは８の各電極板間で電界Ｅによるり−ｏ
ンカＦ、＝ｑＥとローレンツ力Ｆ２＝ｑ（ＶＸＢ）によ
っていわゆるＥｘＢドリフトの運動を起こす。
ンカＦ、＝ｑＥとローレンツ力Ｆ２＝ｑ（ＶＸＢ）によ
っていわゆるＥｘＢドリフトの運動を起こす。
なお、■は荷電粒子の速度である。
すなわち、ＥＸＢドリフトにより初速を与えられた形で
、電極２・８と直交する方向に飛び出し、基板１０に向
けて飛んでいく。しかし、電極２・８それぞれの電極板
の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Ｌａ ｒｍｏ ｒ軌道を描いて飛んでいく。
、電極２・８と直交する方向に飛び出し、基板１０に向
けて飛んでいく。しかし、電極２・８それぞれの電極板
の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Ｌａ ｒｍｏ ｒ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。
することはなくなる。
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２や３の前方だけでなく左あるいは
右に広がった形で非晶質薄膜が形成される。しかも、磁
界Ｂを変動させているので、基板１０の両面に均一に非
晶質薄膜を形成させることが可能となる。
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２や３の前方だけでなく左あるいは
右に広がった形で非晶質薄膜が形成される。しかも、磁
界Ｂを変動させているので、基板１０の両面に均一に非
晶質薄膜を形成させることが可能となる。
また、この実施例では、基板１０を垂直に配置しである
ので２反応容器ｇｘｏや電極２や３の内面などに付着し
た非晶質のカヌなどが落ちてその表面を汚すことが少な
くなる。
ので２反応容器ｇｘｏや電極２や３の内面などに付着し
た非晶質のカヌなどが落ちてその表面を汚すことが少な
くなる。
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、基板の両面に均
一な非晶質薄膜が、しかも。
などの各種ディバイスの製造において、基板の両面に均
一な非晶質薄膜が、しかも。
大面積のものが形成されることになるので、産業ときわ
めて価値がある。
めて価値がある。
第１図は本発明に係る一実施例を示す装置の横断面図で
ある。第２図は従来の装置を示す縦断面図である。 １・・・反応容器、２，３・・・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。
ある。第２図は従来の装置を示す縦断面図である。 １・・・反応容器、２，３・・・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)
- 非晶質薄膜を形成する基板を収納する反応容器と、同反
応容器内に複数枚の電極板を平行にかつ端縁が上記基板
の一表面に臨むように配置される第１の放電用電極と、
上記反応容器内に複数枚の電極板を平行にかつ端縁が上
記基板の他表面に臨むように配置される第２の放電用電
極と、これら第１と第２の放電用電極の電極板間に放電
用電圧を供給する電源と、上記反応容器を囲繞し上記一
対の放電用電極板間に発生された電界と直交する向きの
磁界を発生させるコイルおよび交流電源と、上記反応容
器内を減圧して反応ガスを供給するガス供給装置とを具
備することを特徴とする非晶質薄膜形成装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61160127A JPS6314876A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 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 |
| 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 |
| KR1019870004508A KR910002819B1 (ko) | 1986-05-09 | 1987-05-08 | 비정질박막의 형성방법 및 장치 |
| KR1019900021941A KR910010168B1 (ko) | 1986-05-09 | 1990-12-27 | 비정질박막 형성장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61160127A JPS6314876A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 非晶質薄膜形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314876A true JPS6314876A (ja) | 1988-01-22 |
| JPH0576549B2 JPH0576549B2 (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=15708451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61160127A Granted JPS6314876A (ja) | 1986-05-09 | 1986-07-08 | 非晶質薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6314876A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01215025A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Tel Sagami Ltd | プラズマｃｖｄ装置 |
| WO1996027690A1 (fr) * | 1995-03-07 | 1996-09-12 | Essilor International | Procede et appareil pour le depot assiste par plasma sur un substrat a deux faces |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP61160127A patent/JPS6314876A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01215025A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Tel Sagami Ltd | プラズマｃｖｄ装置 |
| WO1996027690A1 (fr) * | 1995-03-07 | 1996-09-12 | Essilor International | Procede et appareil pour le depot assiste par plasma sur un substrat a deux faces |
| FR2731370A1 (fr) * | 1995-03-07 | 1996-09-13 | Cie Generale D Optique Essilor | Procede pour le depot assiste par plasma d'au moins une couche mince sur un substrat a deux faces, et reacteur correspondant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0576549B2 (ja) | 1993-10-22 |
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