JP2003328138A - Micro-plasma cvd apparatus - Google Patents
Micro-plasma cvd apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス、金属、セ
ラミックス、ポリマー等の各種基板材料の表面にグラフ
ァイト及びグラッシーカーボン等のカーボン系物質に代
表される無機系物質を大気圧下において、非加熱基板上
にマイクロメートルオーダーの領域にマスク等を用いず
に直接に堆積させることを可能とする高密度マイクロプ
ラズマCVD装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inorganic substance represented by a carbon-based substance such as graphite and glassy carbon on the surface of various substrate materials such as glass, metal, ceramics and polymer under atmospheric pressure without heating. The present invention relates to a high-density microplasma CVD apparatus capable of directly depositing a region on the order of micrometers on a substrate without using a mask or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】グラファイト及びグラッシーカーボン等
のカーボン系物質に代表される各種の無機系材料を基板
上に堆積させるためには、これらの材料の融点が非常に
高くまた、その結晶構造の誘起のために、高温に加熱し
た基板や、高温場を利用した調製が用いられている。例
えば、近年盛んに研究されているカーボンナノチューブ
等は、CVD法では500℃以上に加熱した基板上に、またレ
ーザーアブレーション法では1000℃程度の高温場で調製
されている。ガラス、セラミック及び金属等の耐熱性を
有する基板上のみならず、ポリマー及び有機分子膜等の
非常に熱に弱い材料からなる基板上に、又は、これらの
材料を前もって集積させた基板上に、このような無機系
材料を堆積させて、これらの有機系材料を破壊すること
なく無機系材料との複合化を図るためには、高温に加熱
した基板又は高温場を必要としない無機系材料析出技術
が要求される。2. Description of the Related Art In order to deposit various inorganic materials represented by carbon materials such as graphite and glassy carbon on a substrate, the melting point of these materials is very high, and the induction of their crystal structure is required. Therefore, a substrate heated to a high temperature or a preparation using a high temperature field is used. For example, carbon nanotubes, which have been actively studied in recent years, are prepared on a substrate heated to 500 ° C. or higher by the CVD method, and in a high temperature field of about 1000 ° C. by the laser ablation method. Not only on a substrate having heat resistance such as glass, ceramics and metals, but also on a substrate made of a material that is very weak against heat such as a polymer and an organic molecular film, or on a substrate in which these materials are integrated in advance, In order to deposit such an inorganic material and form a composite with the inorganic material without destroying these organic materials, the inorganic material deposition that does not require a substrate heated to a high temperature or a high temperature field is performed. Technology is required.
【０００３】半導体等のプロセッシングにおいて、しば
しば用いられている、スパッタリング等に代表されるプ
ラズマプロセスにおいては、安定にプラズマを発生する
ために、通常、数mTorrから数十mTorr程度の真空中にお
いて無機系材料の堆積がなされている。しかしながら、
ポリマー及び有機分子膜等の基板上に、又は、これらの
材料を前もって集積させた基板上に、プラズマプロセス
を用いて無機系材料を基板上に堆積させる場合、これら
の基板材料からのガス発生又は基板自身に含まれている
揮発性成分の蒸発のために、堆積物中への不純物の混入
や欠陥の発生がおこるため、プラズマプロセスを用いる
のは必ずしも好ましいことではなかった。In a plasma process typified by sputtering, which is often used in the processing of semiconductors and the like, in order to stably generate plasma, an inorganic type is usually used in a vacuum of about several mTorr to several tens of mTorr. Material has been deposited. However,
When a plasma process is used to deposit an inorganic material on a substrate such as a polymer and an organic molecular film or a substrate on which these materials are previously integrated, gas generation from these substrate materials or It is not always preferable to use the plasma process because impurities are mixed in the deposit and defects are generated due to evaporation of volatile components contained in the substrate itself.
【０００４】一方、半導体等の電子デバイスにおいて
は、その微細化が進んでおり、リソグラフィーを用いた
微細化が図られている。マイクロメートルスケールの空
間に直接に材料を堆積できれば、半導体等の電子デバイ
ス作製においてリソグラフィーの工程を省くことができ
ることから、マイクロメートルスケールの空間に無機系
材料を直接堆積できる技術も要求されている。On the other hand, electronic devices such as semiconductors are becoming finer and finer using lithography. If the material can be directly deposited in the micrometer-scale space, the step of lithography can be omitted in the production of electronic devices such as semiconductors. Therefore, there is also a demand for a technique that can directly deposit the inorganic material in the micrometer-scale space.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡単
な工程で各種基板材料の表面にグラファイト及びグラッ
シーカーボン等のカーボン系物質に代表される無機系物
質を、減圧下乃至加圧下において、基板を格別に過熱す
ることなく、マイクロメートルオーダーの領域にマスク
等を用いずに、直接に堆積させることである。An object of the present invention is to apply an inorganic substance represented by a carbon-based substance such as graphite and glassy carbon on the surface of various substrate materials in a simple process under reduced pressure or pressure. That is, the substrate is directly deposited in a region of the order of micrometers without using a mask or the like without being overheated.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】 本発明は、円筒状の絶
縁材料性プラズマトーチ、プラズマガス供給系、プラズ
マ発生用高周波電源、マッチングボックス、プラズマ点
灯用イグナイター、雰囲気ガス吹き付けノズル及び堆積
基板の位置を制御する３軸マニピュレーター等から構成
される高密度マイクロプラズマCVD装置により、上記課
題を解決するものである。Means for Solving the Problems The present invention is directed to a cylindrical insulating material plasma torch, a plasma gas supply system, a high frequency power source for plasma generation, a matching box, an igniter for plasma lighting, an atmosphere gas blowing nozzle, and a position of a deposition substrate. The above problem is solved by a high-density microplasma CVD apparatus including a three-axis manipulator for controlling the.
【０００７】例えば、カーボンナノチューブ系の材料を
基板上に堆積させるためには、アルゴン等の不活性ガス
に代表されるプラズマガス中にメタン等の炭化水素ガス
を混合しプラズマノズルに供給すればよい。あるいは、
炭化水素ガスを含むガスを高密度プラズマと同時に非加
熱基板上へ吹き付けることによっても可能である。この
ような無機系材料の調製は大気圧ばかりでなく減圧条件
下乃至高圧条件下においても可能である。For example, in order to deposit a carbon nanotube-based material on a substrate, a hydrocarbon gas such as methane may be mixed with a plasma gas represented by an inert gas such as argon and supplied to a plasma nozzle. . Alternatively,
It is also possible to spray a gas containing a hydrocarbon gas onto a non-heated substrate simultaneously with high-density plasma. Such an inorganic material can be prepared not only under atmospheric pressure but also under reduced pressure or high pressure.
【０００８】[0008]
【実施の態様】 図１及び２に、二つの異なるマイクロ
プラズマＣＶＤ装置の概要を示し、図３に、二つの異な
る形状のプラズマトーチを示す。図１と図２の装置の違
いは、プラズマ点灯方式の違いによる。これらは、プラ
ズマ点火用のコイルおよび接地点（グランド）の違いか
ら生じる。図１の場合、イグナイターから15kVの高電圧
を、図３示したように、プラズマ点灯用コイルへ数秒間
印加してプラズマ点灯用コイルとプラズマトーチ内のワ
イヤー間での放電を誘起させ、これを利用してプラズマ
を点灯させる形式のものである（プラズマ点灯方式
１）。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 and 2 show an outline of two different microplasma CVD apparatuses, and FIG. 3 shows two different shapes of plasma torches. The difference between the apparatus of FIGS. 1 and 2 is due to the difference of the plasma lighting method. These arise from the difference in the coil for plasma ignition and the grounding point (ground). In the case of FIG. 1, a high voltage of 15 kV is applied from the igniter to the plasma ignition coil for several seconds to induce discharge between the plasma ignition coil and the wire in the plasma torch, as shown in FIG. This is a type of lighting plasma by utilizing (plasma lighting method 1).
【０００９】これに対し、図２の場合、イグナイターの
高電圧は、プラズマトーチ接続口に印加され、キャピラ
リー支持パイプを介してワイヤーへも高電圧が印加され
る。その結果ワイヤーと高周波コイル間で放電が誘起さ
れ、これによりプラズマが点灯する（プラズマ点灯方式
２）。この場合、図３に記載のプラズマ点灯用コイル
は、不要である。このようなプラズマ点灯の方式の違い
は、使用するプラズマガス、雰囲気ガス種、圧力等によ
って最適のものを選択することができる。さらに、高周
波の出力によっては、ワイヤー及びプラズマ点灯用コイ
ル、イグナイターを省くことも可能である。On the other hand, in the case of FIG. 2, the high voltage of the igniter is applied to the plasma torch connection port, and the high voltage is also applied to the wire through the capillary support pipe. As a result, a discharge is induced between the wire and the high-frequency coil, which causes the plasma to light (plasma lighting method 2). In this case, the plasma lighting coil shown in FIG. 3 is unnecessary. Such a difference in plasma lighting method can be selected optimally depending on the plasma gas to be used, atmospheric gas species, pressure and the like. Further, depending on the high frequency output, it is possible to omit the wire, the plasma lighting coil, and the igniter.
【００１０】また、本プラズマ装置で使用可能な高周波
周波数は10ｋHzから1GHzで、その電力は0.1Wから100W程
度の高周波を利用することができる。また、効率よく高
周波の電力をプラズマトーチに供給するためには高周波
のマッチングが非常に重要であり、プラズマ点灯後には
直ちにマッチングボックスによりコイルから高周波電源
へ戻ってくる反射波が望ましくは全く無くなるように、
あるいは最低となるように調製する必要がある。Further, the high frequency frequency usable in the plasma apparatus is 10 kHz to 1 GHz, and the high frequency power of 0.1 W to 100 W can be used. Also, high-frequency matching is very important for efficiently supplying high-frequency power to the plasma torch, and it is desirable to eliminate the reflected wave that returns from the coil to the high-frequency power supply immediately after the plasma is turned on by the matching box. To
Alternatively, it needs to be adjusted to the minimum.
【００１１】図３には使用可能なプラズマトーチの形状
を示した。プラズマトーチはCVD装置のプラズマトーチ
接続口に挿入して使用される。プラズマトーチは、キャ
ピラリー支持パイプならびにキャピラリー、ワイヤーか
ら構成される。前述したようにワイヤー及びプラズマ点
灯用コイルは、キャピラリーの内径が５００μｍ以上に
おいては、省くことも可能であるが、高い高周波電力を
必要とする。ワイヤーにはタングステン、タンタルなど
高融点の金属を用いるのが望ましい。キャピラリー支持
パイプの材質はステンレス等導電性のものが望ましい
が、イグナイターによるプラズマ点灯を必要としない場
合は、導電性がなくてもよくポリマーやセラミック等の
材質でも良い。キャピラリーの材質については絶縁材料
である必要があり、石英ガラスやセラミックスやポリマ
ーなどを用いることができる。FIG. 3 shows the shapes of usable plasma torches. The plasma torch is used by inserting it into the plasma torch connection port of the CVD device. The plasma torch is composed of a capillary support pipe, a capillary and a wire. As described above, the wire and the plasma lighting coil can be omitted when the inner diameter of the capillary is 500 μm or more, but require high high-frequency power. It is desirable to use a high melting point metal such as tungsten or tantalum for the wire. The material of the capillary support pipe is preferably electrically conductive such as stainless steel, but when plasma lighting by an igniter is not required, it may not be electrically conductive and may be a material such as polymer or ceramic. The material of the capillary needs to be an insulating material, and quartz glass, ceramics, polymer, or the like can be used.
【００１２】形状については図３にあるように円筒状の
形状ならびに先端部分が細くなった形状のもの等を使用
することができ、キャピラリーの高周波コイル部分の内
径は500nmから2000μmが望ましい。As for the shape, as shown in FIG. 3, it is possible to use a cylindrical shape or a shape in which the tip portion is thin, and the inside diameter of the high frequency coil portion of the capillary is preferably 500 nm to 2000 μm.
【００１３】基板支持部は、３軸マニピュレーターに接
続されており、プラズマトーチ先端部との距離を変化さ
せることが可能となっており、基板とプラズマトーチ先
端部との距離は0mm以上100mm以下に調整が可能である。
基板上のマイクロメートル以下の領域に材料を堆積させ
る場合には基板とプラズマトーチ先端部との距離が5mm
以下であることが望ましく、この距離を変化させること
によって堆積材料のサイズを制御することができる。ま
た、基板を左右に動かすことによって線状に材料を堆積
することも可能である。したがって基板を前後左右に移
動させることによってマスク等を用いずにマイクロメー
トルの領域にパターンを描くことができる。The substrate supporting portion is connected to a triaxial manipulator, and the distance between the plasma torch tip portion can be changed. The distance between the substrate and the plasma torch tip portion is 0 mm or more and 100 mm or less. It can be adjusted.
The distance between the substrate and the tip of the plasma torch is 5 mm when depositing material in the area of less than a micrometer on the substrate.
Desirably, the size of the deposited material can be controlled by varying this distance. It is also possible to linearly deposit the material by moving the substrate left and right. Therefore, by moving the substrate back and forth and left and right, it is possible to draw a pattern in a micrometer region without using a mask or the like.
【００１４】[0014]
【実施例】 次に、具体的にカーボン系材料を堆積させ
る工程を以下に説明する。反応容器をまず真空ポンプで
50ｍTorr以下の圧力に一度減圧し、そこへ雰囲気ガス、
たとえば空気、アルゴン、メタン等の炭化水素とアルゴ
ンの混合ガス等を所定の圧力になるようにガス導入パイ
プより満たす。プラズマガス導入パイプを通してアルゴ
ンあるいはアルゴンと炭化水素の混合ガスを供給する。
このとき総ガス供給量は、0.5ccmから200ccmに変化させ
ることができる、また、炭化水素ガスの濃度を1%から5%
に変化させることもできる。通常炭化水素ガスの濃度を
5％以上に高くするとプラズマの安定性が低下し、プラ
ズマが点灯しないこともある。EXAMPLE Next, the step of specifically depositing a carbon-based material will be described below. First, the reaction vessel is vacuum pump
Decompress once to a pressure of 50 mTorr or less, and then to atmosphere gas,
For example, a mixed gas of hydrocarbon such as air, argon, methane, etc. and argon is filled through a gas introduction pipe so as to have a predetermined pressure. Argon or a mixed gas of argon and hydrocarbon is supplied through a plasma gas introduction pipe.
At this time, the total gas supply amount can be changed from 0.5 ccm to 200 ccm, and the concentration of the hydrocarbon gas can be changed from 1% to 5%.
It can also be changed to. Normal hydrocarbon gas concentration
If it is higher than 5%, the stability of the plasma may be reduced and the plasma may not illuminate.
【００１５】プラズマガスの流量が安定したところで、
450MHz程度の高周波を35Wの出力で高周波コイルに印加
する。これにより、キャピラリー内のコイル捲き回し部
分に高周波電磁界が発生し、それと共にコイル内に届い
ているワイヤ８の先端部が高周波誘導加熱を受け、加熱
状態となる。この状態において、イグナイター８を作動
させ、点火用コイル６に、例えば、１５ｋＶ程度の高電
圧を印加すると、キャピラリー内の先端部分に放電が発
生し、この放電により発生したプラズマを種火として、
高周波コイル７を介して供給された高周波電力による誘
導プラズマが発生する。発生した誘導プラズマは、高温
状態のワイヤ２２から発生される熱電子の供給を受け、
安定に維持される。その結果、キャピラリーチューブの
先端からは、微少径を持つプラズマフレームが噴出す
る。その後高周波のマッチングをとった後に、基板上に
カーボン系材料を堆積させる。場合によっては、アルゴ
ンガスだけによってプラズマを点灯させ、メタンガスを
パイプより基板に吹き付けて堆積を行うことも可能であ
る。When the flow rate of the plasma gas is stable,
A high frequency of about 450MHz is applied to the high frequency coil with an output of 35W. As a result, a high-frequency electromagnetic field is generated in the coil-wound portion of the capillary, and the tip of the wire 8 reaching the coil is subjected to high-frequency induction heating and is heated. In this state, when the igniter 8 is operated and a high voltage of, for example, about 15 kV is applied to the ignition coil 6, a discharge is generated at the tip of the capillary, and the plasma generated by this discharge is used as a pilot fire.
Induction plasma is generated by the high frequency power supplied via the high frequency coil 7. The generated induction plasma receives the supply of thermoelectrons generated from the wire 22 in a high temperature state,
Maintained stable. As a result, a plasma flame having a minute diameter is ejected from the tip of the capillary tube. Then, after matching high frequencies, a carbon-based material is deposited on the substrate. Depending on the case, it is also possible to turn on the plasma only with the argon gas and blow the methane gas onto the substrate through the pipe to perform the deposition.
【００１６】前記の装置を使い、プラズマトーチとして
先端の直径がおよそ100μmの石英ガラスキャピラリーを
用いて空気中760ｍTorrの圧力、プラズマガスとして1％
メタン−アルゴン混合ガス、基板にハステロイおよびシ
リコンウェハーを用い、基板とプラズマトーチ先端部と
の距離を2mmにして行った。プラズマガスの供給量を5
0、100、200ccmの異なる３つの流量でそれぞれ2分間基
板上にカーボン系材料を堆積させた。図４にプラズマガ
ス供給量が50ccmおよび100ccmで作製した堆積物の走査
電子顕微鏡写真を示した。供給量が50ccmで調製した場
合、基板上に球状の物質が堆積していた（図４−１）。
一方、100ccmで作製した場合は、球状の物質は観察でき
なかった（図４−２）。200ccmで調製した場合にも球状
の物質が堆積していた。また、どの場合にも堆積物は直
径200μmの円状に堆積しており、そのサイズは、プラズ
マガスの供給量にはそれほど依存しない。Using the above apparatus, a quartz glass capillary with a tip diameter of about 100 μm was used as a plasma torch, a pressure of 760 mTorr in air, and 1% as a plasma gas.
A methane-argon mixed gas was used, and Hastelloy and a silicon wafer were used as the substrate, and the distance between the substrate and the tip of the plasma torch was 2 mm. Plasma gas supply amount 5
The carbon-based material was deposited on the substrate for 2 minutes each at three different flow rates of 0, 100, and 200 ccm. FIG. 4 shows scanning electron micrographs of deposits produced at plasma gas supply amounts of 50 ccm and 100 ccm. When the supply amount was adjusted to 50 ccm, spherical substances were deposited on the substrate (Fig. 4-1).
On the other hand, in the case of 100 ccm, no spherical substance could be observed (Fig. 4-2). Spherical substances were deposited even when prepared at 200 ccm. Further, in each case, the deposit is deposited in a circular shape having a diameter of 200 μm, and its size does not depend so much on the supply amount of the plasma gas.
【００１７】得られた3種類のカーボン系物質堆積物の
微細構造を透過電子顕微鏡によって調べた。図５、６お
よび７、にプラズマガス供給量がそれぞれ50ccm、100cc
mおよび200ccmで作製した堆積物の透過電子顕微鏡写真
ならびに電子線回折パターンを示した（ただし図６につ
いては透過電子顕微鏡写真のみ）。プラズマガス供給量
が50ccmで作製した堆積物は球状でかつ電子回折パター
ンがグラファイトに一致することからカーボンポリへド
ロンである。The microstructures of the obtained three kinds of carbon-based material deposits were examined by a transmission electron microscope. The plasma gas supply amounts are 50 ccm and 100 cc in FIGS. 5, 6 and 7, respectively.
The transmission electron micrograph and the electron diffraction pattern of the deposits prepared at m and 200 ccm are shown (however, only the transmission electron micrograph for FIG. 6). The deposit formed with a plasma gas supply of 50 ccm is a carbon polyhedron because it has a spherical shape and its electron diffraction pattern matches that of graphite.
【００１８】一方、プラズマガス供給量が100ccmで作製
した堆積物においてはグラファイトの層状構造が観察さ
れ、堆積物はクラファイトであった。またプラズマガス
供給量が200ccmで作製した堆積物においては、球状では
あるものの、その電子線回折パターンは、ハーローパタ
ーンであることから、堆積物は、アモルファス状カーボ
ンであった。On the other hand, a layered structure of graphite was observed in the deposit produced with a plasma gas supply amount of 100 ccm, and the deposit was clafite. Further, although the deposit produced with the plasma gas supply amount of 200 ccm was spherical, the electron diffraction pattern thereof was a halo pattern, so the deposit was amorphous carbon.
【００１９】[0019]
【発明の効果】 以上のように、高密度マイクロプラズ
マCVD装置によってカーボン系の材料が200μm程度の領
域に格別の基板加熱をすることがなく大気圧下において
調製できる。ここでは、炭化水素ガスを含むプラズマガ
スの流量を制御することによってカーボン系物質の構造
を制御できることも明らかとなった。As described above, the carbon-based material can be prepared under atmospheric pressure by the high-density microplasma CVD apparatus without special substrate heating in a region of about 200 μm. Here, it was also clarified that the structure of the carbon-based substance can be controlled by controlling the flow rate of the plasma gas containing the hydrocarbon gas.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】プラズマ点灯方式１を用いた高密度マイクロプ
ラズマCVD装置図FIG. 1 Diagram of high-density microplasma CVD device using plasma lighting method 1
【図２】プラズマ点灯方式２を用いた高密度マイクロプ
ラズマCVD装置図FIG. 2 Diagram of high-density microplasma CVD apparatus using plasma lighting method 2
【図３】高密度マイクロプラズマCVD装置に用いるプラ
ズマトーチの形状図[Fig. 3] Shape diagram of plasma torch used for high-density microplasma CVD apparatus
【図４】高密度マイクロプラズマCVD装置により作製し
たカーボン系物質堆積物の走査電子顕微鏡写真FIG. 4 is a scanning electron micrograph of a carbon-based material deposit produced by a high-density microplasma CVD apparatus.
【図５】高密度マイクロプラズマCVD装置によりプラズ
マガス供給量50ccmで作製したカーボン系物質堆積物の
透過電子顕微鏡写真および電子線回折パターンFIG. 5: Transmission electron micrograph and electron beam diffraction pattern of carbon-based material deposits produced with a high-density microplasma CVD apparatus at a plasma gas supply rate of 50 ccm
【図６】高密度マイクロプラズマCVD装置によりプラズ
マガス供給量100ccmで作製したカーボン系物質堆積物の
透過電子顕微鏡写真FIG. 6 is a transmission electron micrograph of a carbon-based material deposit produced by a high-density microplasma CVD apparatus with a plasma gas supply amount of 100 ccm.
【図７】高密度マイクロプラズマCVD装置によりプラズ
マガス供給量200ccmで作製したカーボン系物質堆積物の
透過電子顕微鏡写真および電子線回折パターンFIG. 7: Transmission electron micrograph and electron beam diffraction pattern of a carbon-based material deposit produced by a high-density microplasma CVD apparatus with a plasma gas supply amount of 200 ccm
１ プラズマガス導入パイプ ２ パイプ ３ 絶縁フランジ ４ プラズマトーチ接続口 ５ プラズトーチ ６ プラズマ点火用コイル ７ 高周波コイル ８ イグナイター ９ 高周波電源 １０ 高周波マッチングボックス １１ 基板 １２ 基板用支持台 １３ 軸 １４ ３軸マニピュレーター １５ 反応容器 １６ プラズマガス導入バルブ １７ ガス導入バルブ １８ ガス導入パイプ １９ 圧力調製バルブ ２０ 真空ポンプ ２１ キャピラリー支持パイプ ２２ ワイヤー ２３ キャピラリー 1 Plasma gas introduction pipe 2 pipes 3 insulating flange 4 Plasma torch connection port 5 Plas Torch 6 Plasma ignition coil 7 high frequency coil 8 igniter 9 High frequency power supply 10 high frequency matching box 11 board 12 Substrate support 13 axes 14 3-axis manipulator 15 reaction vessels 16 Plasma gas introduction valve 17 Gas introduction valve 18 Gas introduction pipe 19 Pressure adjusting valve 20 vacuum pump 21 Capillary support pipe 22 wires 23 capillaries
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺嶋 和夫 茨城県つくば市東１ー１ー１ 独立行政法 人 産業技術総合研究所つくばセンター内 Ｆターム(参考） 4K030 AA09 AA16 BA27 CA12 CA17 FA03 FA10 FA14 KA05 KA17 KA18 KA46 5F045 AA09 AB07 AC07 AC16 AE25 DA51 DP03 DQ10 EH01 EM10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kazuo Terashima Independent Administrative Law, East 1-1, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture Inside the Tsukuba Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology F term (reference) 4K030 AA09 AA16 BA27 CA12 CA17 FA03 FA10 FA14 KA05 KA17 KA18 KA46 5F045 AA09 AB07 AC07 AC16 AE25 DA51 DP03 DQ10 EH01 EM10
Claims (8)
装置は、反応容器内に、先端に基板が取り付けられた基
板支持台、円筒状の絶縁材料性プラズマトーチ、プラズ
マガス供給系、該プラズマガスを励起する高周波コイ
ル、該コイルに高周波電力を供給するプラズマ発生用高
周波電源、該基板の位置を制御する制御装置から成るこ
とを特徴とするマイクロプラズマCVD装置。1. A microplasma CVD apparatus, which comprises a substrate support having a substrate attached to the tip in a reaction vessel, a cylindrical insulating material plasma torch, a plasma gas supply system, and the plasma gas. A microplasma CVD apparatus comprising a high-frequency coil for exciting a plasma, a high-frequency power source for plasma generation for supplying high-frequency power to the coil, and a control device for controlling the position of the substrate.
マ発生領域近傍にワイヤーを備えていることを特徴とす
る請求項１記載のマイクロプラズマCVD装置。2. The microplasma CVD apparatus according to claim 1, wherein the CVD apparatus is provided with a wire near the plasma generation region in the torch.
を特徴とする請求項２記載のマイクロプラズマCVD装
置。3. The microplasma CVD apparatus according to claim 2, wherein the wire is a refractory metal.
ガス及び基板に堆積させるための堆積用ガスが供給され
るように構成されていることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかの請求項に記載のマイクロプラズマCVD装
置。4. The plasma gas supply system is configured to supply the plasma gas and a deposition gas for depositing on the substrate. The microplasma CVD apparatus according to the item.
記プラズマガス供給系の他に基板に堆積させるための堆
積用ガスを供給する堆積用ガス供給系を有することを特
徴とする請求項１乃至３のいずれかの請求項に記載のマ
イクロプラズマCVD装置。5. The microplasma CVD apparatus has a deposition gas supply system for supplying a deposition gas for depositing on a substrate, in addition to the plasma gas supply system. The microplasma CVD apparatus according to claim 1.
点火コイルと該トーチ内に設けられている上記ワイヤー
との間に高電圧が印加され、上記プラズマガスが放電す
るように構成されていることを特徴とする請求項１乃至
６のいずれかの請求項に記載のマイクロプラズマCVD装
置。6. A high voltage is applied between an ignition coil provided on the outer periphery of the plasma torch and the wire provided in the torch, and the plasma gas is discharged. 7. The microplasma CVD apparatus according to any one of claims 1 to 6.
持パイプ及び上記ワイヤーを電気的に導通し、該ワイヤ
ーと上記高周波コイルの間に高電圧を印加することによ
り、上記プラズマガスの電離を行うことを特徴とする上
記請求項２記載のマイクロプラズマCVD装置。7. The plasma torch connection port, the capillary support pipe, and the wire are electrically conducted, and a high voltage is applied between the wire and the high frequency coil to ionize the plasma gas. The microplasma CVD apparatus according to claim 2, wherein.
上記堆積用ガスは、炭化水素であることを特徴とする請
求項２乃至６のいずれかに記載のマイクロプラズマCVD
装置。8. The plasma gas is argon,
7. The microplasma CVD according to claim 2, wherein the deposition gas is hydrocarbon.
apparatus.
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