JPS6150147B2 - - Google Patents
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- JPS6150147B2 JPS6150147B2 JP57076010A JP7601082A JPS6150147B2 JP S6150147 B2 JPS6150147 B2 JP S6150147B2 JP 57076010 A JP57076010 A JP 57076010A JP 7601082 A JP7601082 A JP 7601082A JP S6150147 B2 JPS6150147 B2 JP S6150147B2
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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
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蒸着方法に関する。
最近電子複写機の感光ドラムや、太陽電池の製
作などで、比較的大面積のアモルフアスシリコン
の蒸着膜の形成方法が研究されている。また、他
方では、例えば特開昭54−163792公報に開示され
ているような、絶縁膜や保護膜の形成にも蒸着方
法が研究され、用途によつて種々の蒸着方法が提
案されている。
作などで、比較的大面積のアモルフアスシリコン
の蒸着膜の形成方法が研究されている。また、他
方では、例えば特開昭54−163792公報に開示され
ているような、絶縁膜や保護膜の形成にも蒸着方
法が研究され、用途によつて種々の蒸着方法が提
案されている。
本願が対象とするところは、特に、蒸着方法の
うちでも、光化学反応を利用した化学蒸着方法に
係り、この方法は、被膜形成速度が著しく早い
し、大面積の蒸着に好適などの利点を有し、最近
特に注目を集めている。
うちでも、光化学反応を利用した化学蒸着方法に
係り、この方法は、被膜形成速度が著しく早い
し、大面積の蒸着に好適などの利点を有し、最近
特に注目を集めている。
従来の光化学反応を利用した化学蒸着方法は、
上記公報に示されているように、紫外線をよく透
過する容器内に基板を配置し、光反応性ガスを流
すとともに、容器外から、紫外線ランプで当該ガ
スを光化学反応せしめ、その反応生成物を基板に
蒸着せしめるものであつて、前記の如く、被膜形
成速度が大きいこと、大面積の基板にも利用でき
るなどの利点を有するが、反応生成物が容器の内
壁にも蒸着してしまい、紫外線の透過を大きく阻
害すると言う欠点があることが分つた。
上記公報に示されているように、紫外線をよく透
過する容器内に基板を配置し、光反応性ガスを流
すとともに、容器外から、紫外線ランプで当該ガ
スを光化学反応せしめ、その反応生成物を基板に
蒸着せしめるものであつて、前記の如く、被膜形
成速度が大きいこと、大面積の基板にも利用でき
るなどの利点を有するが、反応生成物が容器の内
壁にも蒸着してしまい、紫外線の透過を大きく阻
害すると言う欠点があることが分つた。
実際の蒸着膜形成作業において、そうたびたび
容器内壁を洗滌するわけにもいかず、このため、
特殊な容器もしくは反応装置も鋭意研究されてい
るが、かなり複雑で取り扱いの困難性をともな
う。
容器内壁を洗滌するわけにもいかず、このため、
特殊な容器もしくは反応装置も鋭意研究されてい
るが、かなり複雑で取り扱いの困難性をともな
う。
本発明は、上記欠点を抜本的に解決した新規な
蒸着方法を提供することを目的としてなされ、そ
の特徴は、 水素、窒素もしくは稀ガスなどのキヤリアーガ
スと光反応性ガスを充填した容器内にプラズマを
生成させるにあたつて該プラズマによつて生成す
るイオンや電子の平均自由工程よりも遠い位置に
基板を配置し、 該プラズマからの放射光で該基板近傍の該光反
応性ガスを反応せしめて反応生成物を生成させ、 該反応生成物を該基板に蒸着させること にある。
蒸着方法を提供することを目的としてなされ、そ
の特徴は、 水素、窒素もしくは稀ガスなどのキヤリアーガ
スと光反応性ガスを充填した容器内にプラズマを
生成させるにあたつて該プラズマによつて生成す
るイオンや電子の平均自由工程よりも遠い位置に
基板を配置し、 該プラズマからの放射光で該基板近傍の該光反
応性ガスを反応せしめて反応生成物を生成させ、 該反応生成物を該基板に蒸着させること にある。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例の
いくつかを説明する。
いくつかを説明する。
図において、１ａ，１ｂ，１ｃは陰極、２は陽
極であつて、これらが容器３の中において一定の
間隔で配置され、両者間でプラズマ４が形成され
る。陰極の数は、作るプラズマの大きさによつ
て、もつと数を増して良い。化学反応性ガスは、
容器３の入口３ａから入り、２つの出口３ｂ，３
ｃから放出される。出口３ｂ，３ｃには、夫々排
気ポンプ（図示せず）が接続され、容器の排気抵
抗等を考慮して夫々の排気ポンプの容量を決めて
やれば、基板５の周囲や、プラズマ４を通過する
当該ガス量は可変できる。６は、基板５を多少昇
温してやつておいた方が良い場合に設ける赤外線
ヒーターユツトで、容器の寸法例を示すと、プラ
ズマ４を含む部分は内径20cm（＝Ｄ）の円筒形、
陰極１ａ，１ｂ，１ｃは直径３mmのトリエーテツ
ドタングステン棒、陽極２の放電面はタングステ
ンメツシユ、そして、陰極先端とタングステンメ
ツシユとの距離は25mmである。したがつて、プラ
ズマ４の大きさは、大略直径18cm×高さ2.5cmの
円板形で、プラズマ４からの放射光ｖは、タング
ステンメツシユの間隙から基板５へ向う。上記の
プラズマ４の大きさであると、基板５の大きさと
しては直径５インチの広さのものまで処理可能で
ある。尚、基板５が載せられる支持台、例えば石
英ガラス製の円板は図示から省略してある。
極であつて、これらが容器３の中において一定の
間隔で配置され、両者間でプラズマ４が形成され
る。陰極の数は、作るプラズマの大きさによつ
て、もつと数を増して良い。化学反応性ガスは、
容器３の入口３ａから入り、２つの出口３ｂ，３
ｃから放出される。出口３ｂ，３ｃには、夫々排
気ポンプ（図示せず）が接続され、容器の排気抵
抗等を考慮して夫々の排気ポンプの容量を決めて
やれば、基板５の周囲や、プラズマ４を通過する
当該ガス量は可変できる。６は、基板５を多少昇
温してやつておいた方が良い場合に設ける赤外線
ヒーターユツトで、容器の寸法例を示すと、プラ
ズマ４を含む部分は内径20cm（＝Ｄ）の円筒形、
陰極１ａ，１ｂ，１ｃは直径３mmのトリエーテツ
ドタングステン棒、陽極２の放電面はタングステ
ンメツシユ、そして、陰極先端とタングステンメ
ツシユとの距離は25mmである。したがつて、プラ
ズマ４の大きさは、大略直径18cm×高さ2.5cmの
円板形で、プラズマ４からの放射光ｖは、タング
ステンメツシユの間隙から基板５へ向う。上記の
プラズマ４の大きさであると、基板５の大きさと
しては直径５インチの広さのものまで処理可能で
ある。尚、基板５が載せられる支持台、例えば石
英ガラス製の円板は図示から省略してある。
上記装置を用いた蒸着例を示すと、キヤリアー
ガスとしてアルゴン１mmHg、光増感剤として水
銀１×10-3mmHg、光反応性ガスとして、四水素
化硅素0.1mmHgの混合ガスを送り込み、プラズマ
４は、上記両電極間に、30V，30Aの放電を生じ
せしめて生成し、プラズマ４によるイオンや電子
の平均自由工程（理論計算値で約0.8〜１cm）よ
りも長い値のＬとして８cmのところに約50℃に保
持した基板５を配置する。この場合の基板上での
アモルフアスシリコンの蒸着膜の形成速度は10分
間で4000Åの厚みに達する。
ガスとしてアルゴン１mmHg、光増感剤として水
銀１×10-3mmHg、光反応性ガスとして、四水素
化硅素0.1mmHgの混合ガスを送り込み、プラズマ
４は、上記両電極間に、30V，30Aの放電を生じ
せしめて生成し、プラズマ４によるイオンや電子
の平均自由工程（理論計算値で約0.8〜１cm）よ
りも長い値のＬとして８cmのところに約50℃に保
持した基板５を配置する。この場合の基板上での
アモルフアスシリコンの蒸着膜の形成速度は10分
間で4000Åの厚みに達する。
第２図は、プラズマ４を生成するために、高周
波電源を用いる他の実施例であつて、例えば７は
６メガヘルツ、1.5キロワツトの高周波電源、Ｌ
は、高周波電源７のコイル部７ａの一番下端から
計つて、10cmの位置に基板を配置する。前記ガス
及び圧力の条件のもとで、アモルフアスシリコン
の蒸着膜の形成速度を調べると、大体10分間で
4500Åの厚みが得られる。
波電源を用いる他の実施例であつて、例えば７は
６メガヘルツ、1.5キロワツトの高周波電源、Ｌ
は、高周波電源７のコイル部７ａの一番下端から
計つて、10cmの位置に基板を配置する。前記ガス
及び圧力の条件のもとで、アモルフアスシリコン
の蒸着膜の形成速度を調べると、大体10分間で
4500Åの厚みが得られる。
以上の実施例からも理解できるように、プラズ
マ４と基板５とを遮る容器などの壁類がないから
反応生成物が附着してプラズマ４からの放射光ｖ
を遮ることがないので極めて都合が良く、しかも
基板は、プラズマ４によつて生成されるイオンや
電子の平均自由工程よりも遠い位置に配置するの
で、基板もしくは蒸着膜が、それらによつて汚染
されたり損傷を受けたりすることもない。
マ４と基板５とを遮る容器などの壁類がないから
反応生成物が附着してプラズマ４からの放射光ｖ
を遮ることがないので極めて都合が良く、しかも
基板は、プラズマ４によつて生成されるイオンや
電子の平均自由工程よりも遠い位置に配置するの
で、基板もしくは蒸着膜が、それらによつて汚染
されたり損傷を受けたりすることもない。
ここで、イオンや電子の平均自由工程は、プラ
ズマ中で生成されるイオン種や、放電に供給され
る電力エネルギー、ガス圧等から机上計算が可能
であり、安全性を見て、その机上計算値の10倍ぐ
らいをＬの値として選定しておけば良い。
ズマ中で生成されるイオン種や、放電に供給され
る電力エネルギー、ガス圧等から机上計算が可能
であり、安全性を見て、その机上計算値の10倍ぐ
らいをＬの値として選定しておけば良い。
ところで上記反応は、前記の如く、プラズマか
ら放射される放射光で、光反応性ガスを化学反応
させ、その反応生成物を基板上に膜として蒸着す
るものであつて、光反応性ガスは前記実施例に限
定されることなく、かなり広く選択できる。
ら放射される放射光で、光反応性ガスを化学反応
させ、その反応生成物を基板上に膜として蒸着す
るものであつて、光反応性ガスは前記実施例に限
定されることなく、かなり広く選択できる。
例えば第３図は、本発明蒸着方法の他の実施例
を示すものであつて、砒素や燐或は硼素のよう
に、紫外線部に共鳴線を有する元素を水素化合物
のようなガスの形態で別の供給パイプ８からプラ
ズマ空間へ向けて流してやり、それらの元素から
特定の紫外線を引き出し、基板近傍を流れる種々
の光反応性ガスに照射してやることも出来るし、
もしくは、二酸化窒素のような窒素酸化物やアン
モニアのように窒素を含む光反応性ガスを、パイ
プ９から基板近傍のガス流に混入させるように流
してやり、基板上に窒化硅素の蒸着膜を形成せし
めることも出来る。
を示すものであつて、砒素や燐或は硼素のよう
に、紫外線部に共鳴線を有する元素を水素化合物
のようなガスの形態で別の供給パイプ８からプラ
ズマ空間へ向けて流してやり、それらの元素から
特定の紫外線を引き出し、基板近傍を流れる種々
の光反応性ガスに照射してやることも出来るし、
もしくは、二酸化窒素のような窒素酸化物やアン
モニアのように窒素を含む光反応性ガスを、パイ
プ９から基板近傍のガス流に混入させるように流
してやり、基板上に窒化硅素の蒸着膜を形成せし
めることも出来る。
更には、パイプ９から、光反応性ガスとして砒
化水素や燐化水素や硼化水素などを流し、基板上
に形成されるアモルフアスシリコン中に、不純物
として砒素や燐或は硼素をドープした形態の蒸着
膜の形成にも利用できる。
化水素や燐化水素や硼化水素などを流し、基板上
に形成されるアモルフアスシリコン中に、不純物
として砒素や燐或は硼素をドープした形態の蒸着
膜の形成にも利用できる。
いずれの蒸着膜の形成においても、基板の配置
する位置を、プラズマ中のイオンや電子の平均自
由工程よりも遠い位置を選べば、それらによつ
て、基板が汚れたり、損傷したり、或は、蒸着膜
が汚れたり、損傷したりすることなく、また、基
板近傍で荷電粒子による反応もなく、早い膜形成
が得られ、しかも、大面積への蒸着が容易であ
る。
する位置を、プラズマ中のイオンや電子の平均自
由工程よりも遠い位置を選べば、それらによつ
て、基板が汚れたり、損傷したり、或は、蒸着膜
が汚れたり、損傷したりすることなく、また、基
板近傍で荷電粒子による反応もなく、早い膜形成
が得られ、しかも、大面積への蒸着が容易であ
る。
本発明は上記の通り、光化学反応を利用した化
学蒸着方法において、紫外線の放射源であるプラ
ズマと、反応生成物が蒸着される基板とを同一空
所内に配置し、プラズマと基板との間を、放射光
を遮る壁などを設けず、ただし、基板は、プラズ
マ中のイオンや電子の平均自由工程よりも遠くに
位置せしめて蒸着を実施するものであるから、荷
電粒子によつて基板や蒸着膜を汚染したり損傷さ
せずに、従来の光を利用した化学蒸着方法の有す
る欠点を完全に解決できる。
学蒸着方法において、紫外線の放射源であるプラ
ズマと、反応生成物が蒸着される基板とを同一空
所内に配置し、プラズマと基板との間を、放射光
を遮る壁などを設けず、ただし、基板は、プラズ
マ中のイオンや電子の平均自由工程よりも遠くに
位置せしめて蒸着を実施するものであるから、荷
電粒子によつて基板や蒸着膜を汚染したり損傷さ
せずに、従来の光を利用した化学蒸着方法の有す
る欠点を完全に解決できる。
第１図、第２図、第３図は、いずれも本発明蒸
着方法に使用する容器の要部の説明図であつて、 ３は容器、４はプラズマ、５は基板を示す。
着方法に使用する容器の要部の説明図であつて、 ３は容器、４はプラズマ、５は基板を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水素、窒素もしくは稀ガスなどのキヤリアー
ガスと光反応性ガスを充填した容器内にプラズマ
を生成させるにあたつて、該プラズマによつて生
成するイオンや電子の平均自由工程よりも遠い位
置に基板を配置し、 該プラズマから放射される放射光で該基板近傍
の該光反応性ガスを反応せしめて反応生成物を生
成させ、 該反応生成物を該基板に蒸着させることを特徴
とする蒸着方法。 ２ 光反応性ガスが、シリコンの水素化合物を含
む第１項記載の蒸着方法。 ３ プラズマ中に、水銀、砒素、燐、硼素の内か
ら選ばれた少なくとも一種を含む第２項記載の蒸
着方法。 ４ 基板近傍の光反応性ガス中にアンモニアもし
くは窒素酸化物を含む第２項記載の蒸着方法。 ５ 基板近傍の光反応性ガス中に、硼化水素もし
くは砒化水素もしくは水素化燐を含む第２項記載
の蒸着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7601082A JPS58193726A (ja) | 1982-05-08 | 1982-05-08 | 蒸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7601082A JPS58193726A (ja) | 1982-05-08 | 1982-05-08 | 蒸着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58193726A JPS58193726A (ja) | 1983-11-11 |
| JPS6150147B2 true JPS6150147B2 (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=13592843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7601082A Granted JPS58193726A (ja) | 1982-05-08 | 1982-05-08 | 蒸着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58193726A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60209247A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-21 | Ushio Inc | 光化学反応装置 |
| JPS62227089A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-06 | Anelva Corp | 表面処理方法および装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57159016A (en) * | 1981-03-26 | 1982-10-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of amorphous silicon film |
| JPS58176923A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Jeol Ltd | プラズマｃｖｄ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126500U (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-25 | 株式会社日立国際電気 | プラズマ発生装置の拡散防止装置 |
-
1982
- 1982-05-08 JP JP7601082A patent/JPS58193726A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57159016A (en) * | 1981-03-26 | 1982-10-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of amorphous silicon film |
| JPS58176923A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Jeol Ltd | プラズマｃｖｄ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58193726A (ja) | 1983-11-11 |
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