JPH0361371A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPH0361371A JPH0361371A JP1196144A JP19614489A JPH0361371A JP H0361371 A JPH0361371 A JP H0361371A JP 1196144 A JP1196144 A JP 1196144A JP 19614489 A JP19614489 A JP 19614489A JP H0361371 A JPH0361371 A JP H0361371A
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- plasma
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- chamber
- thin film
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- Pending
Links
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Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (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］
本発明は良質な薄膜を形成する装置に関するものである
。
。
従来、ガスを導入し、ＲＦプラズマで活性化させたガス
の反応物や、マイクロ波プラズマで活性させたガスの反
応物を基板上に堆積させるＣＶＤ法はすでに良く知られ
ている。
の反応物や、マイクロ波プラズマで活性させたガスの反
応物を基板上に堆積させるＣＶＤ法はすでに良く知られ
ている。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、ＲＦプラズマだけではガス中のイオン化は低
く、ラジカルの量も低いのでラジカル量を増やすために
チャンバー内の圧力を高くしなければ充分の蒸着速度が
得られない。しかし、そうすると電極と基板間距離はか
なり接近させなければならず、電極の影響を受けやすい
。一方、マイクロ波プラズマだけではガス圧力が高い場
合には発生されるプラズマの領域は狭いので広い面積に
は膜を合成できない。もっとも、イオン化室より外側で
は比較的広い面積には膜は合成できるが、その場所のプ
ラズマ中のイオン化は高くなく、ラジカルの量も少なく
なっている。
く、ラジカルの量も低いのでラジカル量を増やすために
チャンバー内の圧力を高くしなければ充分の蒸着速度が
得られない。しかし、そうすると電極と基板間距離はか
なり接近させなければならず、電極の影響を受けやすい
。一方、マイクロ波プラズマだけではガス圧力が高い場
合には発生されるプラズマの領域は狭いので広い面積に
は膜を合成できない。もっとも、イオン化室より外側で
は比較的広い面積には膜は合成できるが、その場所のプ
ラズマ中のイオン化は高くなく、ラジカルの量も少なく
なっている。
本発明の目的はイオン化室でマイクロ波プラズマを発生
させ、かつ同時にアークプラズマによってガスの活性化
を促進することによって、高速で成膜し、かつ良質な薄
膜を形威しつる装置を提供することにある。
させ、かつ同時にアークプラズマによってガスの活性化
を促進することによって、高速で成膜し、かつ良質な薄
膜を形威しつる装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段）
前記目的を達成するため、本発明に係る薄膜形或装置に
おいては、基板を保持させる基板ホルダを設置した真空
槽と、マイクロ波及び磁界の作用によりプラズマを発生
させるイオン化室と、アークプラズマを発生し、前記イ
オン化室内に発生させて真空槽内の基板に作用させるプ
ラズマ中の反応生成物を活性化するアーク電極とを有す
るものである。
おいては、基板を保持させる基板ホルダを設置した真空
槽と、マイクロ波及び磁界の作用によりプラズマを発生
させるイオン化室と、アークプラズマを発生し、前記イ
オン化室内に発生させて真空槽内の基板に作用させるプ
ラズマ中の反応生成物を活性化するアーク電極とを有す
るものである。
本発明においては、真空槽の上部に設けられたイオン化
室で発生されたマイクロ波プラズマの中にあるイオンや
電子によって反応した生成物を、その下方に設置された
アーク電極で発生されたプラズマによって、さらに活性
化を高めることができるので、良質かつ高速で薄膜が形
成できることになる。
室で発生されたマイクロ波プラズマの中にあるイオンや
電子によって反応した生成物を、その下方に設置された
アーク電極で発生されたプラズマによって、さらに活性
化を高めることができるので、良質かつ高速で薄膜が形
成できることになる。
［実施例１
以下に本発明の実施例を図によって説明する。
第１図において、脱気口１６を有する真空槽１の上方に
イオン化室５が設置され、真空槽ｌとイオン化室５とは
開口１３で連通している。真空槽１内にはヒータＩ５を
内蔵した基板ホルダ２が設置され、イオン化室５に通ず
る開口１３に向き合わせて基板３を搭載するようになっ
ている。１４は前記ヒータ１５の加熱用Ａｃｔ源である
。イオン化室１５に通ずる前記開口１３の直下の真空槽
１内にはアークプラズマを発生させるアーク用電極４を
設置する。８はＲＦコイル４に通電するＲＦ電源である
。
イオン化室５が設置され、真空槽ｌとイオン化室５とは
開口１３で連通している。真空槽１内にはヒータＩ５を
内蔵した基板ホルダ２が設置され、イオン化室５に通ず
る開口１３に向き合わせて基板３を搭載するようになっ
ている。１４は前記ヒータ１５の加熱用Ａｃｔ源である
。イオン化室１５に通ずる前記開口１３の直下の真空槽
１内にはアークプラズマを発生させるアーク用電極４を
設置する。８はＲＦコイル４に通電するＲＦ電源である
。
イオン化室５にはその周囲にマグネットＩＯが配置され
、その一部に取付けられた石英窓１２にのぞませてマイ
クロ波電源に通ずる導波管１１が接続されている。また
イオン化室５にはバルブ６を有するガス導入管９が接続
されている。
、その一部に取付けられた石英窓１２にのぞませてマイ
クロ波電源に通ずる導波管１１が接続されている。また
イオン化室５にはバルブ６を有するガス導入管９が接続
されている。
この装置によって、−例としてダイヤモンド薄膜を形成
する場合を具体的に説明する。
する場合を具体的に説明する。
まず、拡散ポンプあるいはターボポンプと油回転ポンプ
を用い、脱気口１６より脱気して真空槽ｌ内をｌＸｌ０
−“Ｔｏｒｒ以下まで排気する。基板３を約５００℃に
設定し、次に、ガスを導入するためにバルブ６を開き、
ガス導入管９を通して高純度のＨ。
を用い、脱気口１６より脱気して真空槽ｌ内をｌＸｌ０
−“Ｔｏｒｒ以下まで排気する。基板３を約５００℃に
設定し、次に、ガスを導入するためにバルブ６を開き、
ガス導入管９を通して高純度のＨ。
ガスと炭化水素ガスあるいは有機化合物ガスを導入し、
真空槽１内全体の真空度を１０Ｔｏｒｒ程度に設定する
。さらにアーク用電極４と基板３との距離を１ｃｍ程度
に設定しておく。この状態でイオン化室５に５００−１
０００Ｗのマイクロ波電力と１．２ｋＧ程度の磁界を印
加して放電を起こし、それと同時にアーク用電極４に数
十ＶでｌＯＡ程度の電流を流してアークプラズマを発生
させて基板３に膜を成長させる。
真空槽１内全体の真空度を１０Ｔｏｒｒ程度に設定する
。さらにアーク用電極４と基板３との距離を１ｃｍ程度
に設定しておく。この状態でイオン化室５に５００−１
０００Ｗのマイクロ波電力と１．２ｋＧ程度の磁界を印
加して放電を起こし、それと同時にアーク用電極４に数
十ＶでｌＯＡ程度の電流を流してアークプラズマを発生
させて基板３に膜を成長させる。
本実施例ではこの状態で約１０分間膜形成を行った。こ
のようにして形成されたダイヤモンド膜の膜厚は約１０
ｐｍであった。その膜をラマン分光法で測定したところ
１３３０ｃｍ”−’だけに鋭いピークが得られた。
のようにして形成されたダイヤモンド膜の膜厚は約１０
ｐｍであった。その膜をラマン分光法で測定したところ
１３３０ｃｍ”−’だけに鋭いピークが得られた。
また、この膜のビッカース硬度を測定したところ約１２
０００という値が得られた。この値は天然ダイヤモンド
と同じ値である。また、薄膜の熱伝導率を測定したとこ
ろ約２００Ｗ／Ｋｃｍという値が得られた。これは高圧
合成されたダイヤモンドと同じである。このように、本
発明によって低温での良質のダイヤモンド薄膜が得られ
ることが分かる。
０００という値が得られた。この値は天然ダイヤモンド
と同じ値である。また、薄膜の熱伝導率を測定したとこ
ろ約２００Ｗ／Ｋｃｍという値が得られた。これは高圧
合成されたダイヤモンドと同じである。このように、本
発明によって低温での良質のダイヤモンド薄膜が得られ
ることが分かる。
本発明は以上のようにアークプラズマとその上方に発生
させたマイクロ波プラズマとを組合せて、ガスの活性化
を高めることによって、比較的低温で良質な薄膜を形成
できる。なお、アーク用電極と基板間にバイアスを加え
ても同様に良質なダイヤモンド膜が得られる。
させたマイクロ波プラズマとを組合せて、ガスの活性化
を高めることによって、比較的低温で良質な薄膜を形成
できる。なお、アーク用電極と基板間にバイアスを加え
ても同様に良質なダイヤモンド膜が得られる。
第１図は本発明による一実施例の薄膜形成装置を示す断
面図である。
面図である。
Claims (1)
- （１）基板を保持させる基板ホルダを設置した真空槽と
、マイクロ波及び磁界の作用によりプラズマを発生させ
るイオン化室と、アークプラズマを発生し、前記イオン
化室内に発生させて真空槽内の基板に作用させるプラズ
マ中の反応生成物を活性化するアーク電極とを有するこ
とを特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196144A JPH0361371A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196144A JPH0361371A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361371A true JPH0361371A (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=16352954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1196144A Pending JPH0361371A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0361371A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005056647A (ja) * | 2003-08-01 | 2005-03-03 | Haiden Kenkyusho:Kk | プラズマ発生方法及びプラズマ発生装置 |
| JP2005509254A (ja) * | 2001-11-03 | 2005-04-07 | アクセンタス パブリック リミテッド カンパニー | マイクロ波プラズマ発生器 |
| EP1801845A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-06-27 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostiyu "TVINN" | Plasmachemical microwave reactor |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP1196144A patent/JPH0361371A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005509254A (ja) * | 2001-11-03 | 2005-04-07 | アクセンタス パブリック リミテッド カンパニー | マイクロ波プラズマ発生器 |
| JP2005056647A (ja) * | 2003-08-01 | 2005-03-03 | Haiden Kenkyusho:Kk | プラズマ発生方法及びプラズマ発生装置 |
| EP1801845A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-06-27 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostiyu "TVINN" | Plasmachemical microwave reactor |
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