JPS62127472A - Apparatus for forming thin film - Google Patents

Apparatus for forming thin film

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JPS62127472A
JPS62127472A JP26480485A JP26480485A JPS62127472A JP S62127472 A JPS62127472 A JP S62127472A JP 26480485 A JP26480485 A JP 26480485A JP 26480485 A JP26480485 A JP 26480485A JP S62127472 A JPS62127472 A JP S62127472A
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JP
Japan
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substrate
light
vacuum chamber
magnetic field
discharge
Prior art date
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Application number
JP26480485A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Tanaka
政博 田中
Kazufumi Azuma
和文 東
Takeshi Watanabe
渡辺 猛志
Mitsuo Nakatani
中谷 光雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP26480485A priority Critical patent/JPS62127472A/en
Publication of JPS62127472A publication Critical patent/JPS62127472A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To forma high-quality thin film on a substrate in an electronic cyclotron resonance plasma chemical vapor deposition apparatus by generating an electric field rectangular to a magnetic field and irradiating light on the surface of a sample. CONSTITUTION:A substrate 7 is fitted on a substrate base 6 and the inside of a vacuum chamber 1 is exhausted in high vacuum and both discharge gas and reaction gas are introduced through an introduction port 9 and an introduction pipe 8, and the inside of the vacuum chamber 1 is kept in the prescribed pressure. The substrate 7 is heated at the prescribed temp. by a heater incorporated in the base 6 and magnetic field is impressed to the inside of a discharge tube 2 by conducting current to the coils 3. In this state, light is irradiated on the substrate 7 by lighting a low-pressure mercury-arc lamp 10. Then discharge is started by generating microwave in a microwave generator 4 and impressing microwave to the discharge tube 2 via a waveguide 5. Simultaneously DC voltage is impressed to the electrodes 12 and film formation is performed in such as state that the prescribed electric field is generated. Thereby film quality and orientation properties are improved in accordance with the wavelength of light and the film formation temp. is made to low temp.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ECRプラズマを利用した薄膜形成装置に係
り、特に光をも利用して高品質な薄膜を形成するように
した薄膜形成装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a thin film forming apparatus that uses ECR plasma, and particularly to a thin film forming apparatus that also uses light to form a high quality thin film. It is.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

これまでこの種の装置としては、例えば特開昭59−3
018号公報に示されたものが知られている。これによ
る場合、真空槽には放電管が設けられ、これにコイルを
取り付けて磁場を印加し、更に導波管を介し電子サイク
ロトロン周波数と同一の周波数のマイクロ波を導入し放
電を起こすことによって、真空槽内に導入された反応ガ
スを分解し、これにより真空槽内に設置された基板上に
は化学蒸着が行なわれるようになっている。
Up until now, this type of device has been used, for example, in JP-A No. 59-3
The one shown in Publication No. 018 is known. In this case, a discharge tube is installed in the vacuum chamber, a coil is attached to it, a magnetic field is applied to it, and a microwave with the same frequency as the electron cyclotron frequency is introduced through a waveguide to cause a discharge. The reactant gas introduced into the vacuum chamber is decomposed, so that chemical vapor deposition is performed on the substrate placed within the vacuum chamber.

一方、通常の容量結合型プラズマCVD装置においては
、基板ヒータ温度を下げた状態で膜質を向上させること
を目的として基板には赤外光、あるいは紫外光を照射す
ることが行なわれている。このうち赤外光照射は基板表
面を加熱するのが目的であるが、基板台中に設けられた
ヒータによる加熱とは異なり、下地の温度をさほど高く
することなく基板表面のみを加熱することが可能であり
、したがって、下層に形成されている構造に悪影響を与
えることは少ないものとなっている。また、紫外光照射
は基板表面の活性種を励起することを目的としてマイグ
レーションを促進し、活性種が膜成長表面のより安定な
場所に移動して膜成長が起こるようにすることが可能な
ので膜質の向上に有効であり、微結晶や多結晶膜の成長
においては結晶の配向性を増すうえで効果的となってい
る。
On the other hand, in a typical capacitively coupled plasma CVD apparatus, a substrate is irradiated with infrared light or ultraviolet light for the purpose of improving film quality while lowering the substrate heater temperature. Among these, the purpose of infrared light irradiation is to heat the substrate surface, but unlike heating using a heater installed in the substrate table, it is possible to heat only the substrate surface without raising the temperature of the base very much. Therefore, there is little adverse effect on the structure formed in the underlying layer. In addition, ultraviolet light irradiation promotes migration with the aim of exciting active species on the substrate surface, and the active species move to a more stable location on the film growth surface, allowing film growth to occur, thereby improving film quality. It is effective in increasing the crystal orientation in the growth of microcrystalline and polycrystalline films.

とごろで、ECRプラズマCVD装置においては電子が
磁力線により束縛されており、放電管から続く磁力線が
横切る面で膜成長が起こるので基板を放電管正面に配置
する必要があり。
In an ECR plasma CVD apparatus, electrons are bound by magnetic lines of force, and film growth occurs on the plane across which the lines of magnetic force continue from the discharge tube, so it is necessary to place the substrate in front of the discharge tube.

基板前表面が放電管やコイルで覆われてしまうことから
、光を基板表面に照射することは円建となっている。
Since the front surface of the substrate is covered with discharge tubes and coils, it is difficult to irradiate the substrate surface with light.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、基板表面に光照射が可能とされること
によって、膜質や配向性が向上され。
An object of the present invention is to improve film quality and orientation by making it possible to irradiate the substrate surface with light.

また、成膜温度の低温化が可能とされた薄膜形成装置を
供するにある。
Another object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus capable of lowering the film forming temperature.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この目的のため本発明は、放電管の出口に磁場と直交す
る電場を存在させるようにする場合は、それによって荷
電粒子の流れる方向がドリフトによって90°変化され
ることに着目したものである。基板を磁場の方向に平行
となるように保持するとともに、この基板と放電管との
間に電場発生用電極を設けるようにすわば、基板表面は
放電管やコイルで覆われなくなるものである。したがっ
て、外部からの光が電極間を介し基板表面に照射される
ことが可能となるものである。
For this purpose, the present invention focuses on the fact that when an electric field orthogonal to the magnetic field is made to exist at the exit of the discharge tube, the direction in which charged particles flow is changed by 90 degrees due to drift. If the substrate is held parallel to the direction of the magnetic field and an electric field generating electrode is provided between the substrate and the discharge tube, the surface of the substrate will not be covered by the discharge tube or coil. Therefore, light from the outside can be irradiated onto the substrate surface through the space between the electrodes.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下1本発明を第1図、第2図により説明する。 The present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2.

先ず本発明を具体的に説明する前に、その理論的背景に
ついて説明すれば以下のようである。
First, before specifically explaining the present invention, the theoretical background thereof will be explained as follows.

即ち、マイクロ波プラズマを用いた化学蒸着装置では、
上記のように電子サイクロトロン共鳴を起こすために印
加した磁場に電子が束縛され、成膜域が磁力線の通る部
分となる。即ち、磁場中の荷電粒子は次式で表わされる
回転周波数fを有し、磁力線に沿って動くら旋運動とな
る。
In other words, in a chemical vapor deposition apparatus using microwave plasma,
As described above, electrons are bound by the magnetic field applied to cause electron cyclotron resonance, and the film forming region becomes a part through which lines of magnetic force pass. That is, charged particles in a magnetic field have a rotational frequency f expressed by the following equation, and move in a spiral motion along the lines of magnetic force.

f = −”’−(1) 2πm 但し、B:磁束密度 q:荷電粒子の電荷 m:荷電粒子の質量 ところで、ここに磁場と直交する方向に電場Eが存在す
るとすれば、荷電粒子は回転の一方向に加速され、逆方
向には減速させられることになる。その結果第2図に示
すように電場、磁場に対して直交する方向ヘトリフトさ
れるものである。この場合、正の電荷を持つ粒子も負の
電荷を持つ粒子も同一方向に移動し、そのドリフト速度
ω。は以下のようになる。
f = −”'−(1) 2πm However, B: Magnetic flux density q: Charge of charged particle m: Mass of charged particle By the way, if an electric field E exists in the direction perpendicular to the magnetic field, the charged particle will rotate. It is accelerated in one direction and decelerated in the opposite direction.As a result, it is lifted in a direction perpendicular to the electric and magnetic fields, as shown in Figure 2.In this case, it carries a positive charge. Particles with negative charges and particles with negative charges move in the same direction, and their drift speed ω is as follows.

(L)D=108 ((!m/秒) −−(2)但し、
E:電場の強さく V / cs )B:磁束密度 (
Gauss) したがって、放電管と基板との間に磁場と直交する電場
を発生するように電極を設けるようにすれば、放電管か
らの電子、イオンをドリフトさせることができ、磁場に
平行に配置された基板上に成膜することが可能となるも
のである。
(L)D=108 ((!m/sec) --(2) However,
E: Electric field strength V/cs) B: Magnetic flux density (
Gauss) Therefore, if an electrode is provided between the discharge tube and the substrate to generate an electric field perpendicular to the magnetic field, the electrons and ions from the discharge tube can be made to drift, and the electrons and ions that are placed parallel to the magnetic field can be drifted. This makes it possible to form a film on a substrate.

基板を磁場に平行に配置することによっては基板表面と
対向する面には放電管やコイルが存在しなくなるので、
外部より基板表面に光を照射することが可能となるもの
である。
By arranging the substrate parallel to the magnetic field, there are no discharge tubes or coils on the surface facing the substrate surface.
This makes it possible to irradiate light onto the surface of the substrate from the outside.

理論的背景は以上のようであるが、次に本発明による装
置の主な構成要件などについて予め説明すれば、光照射
のための光源としては赤外光用としては赤外線ランプや
CO2レーザ等の赤外線レーザ、あるいはハロゲンラン
プ等を用い得る。このうちハロゲンランプは特に赤外光
源ではないが、基板加熱用として充分利用し得るものと
なっている。また、CO2レーザは高輝度で指向性も高
いので光源として適したものとなっている。一方、紫外
光源としては水銀灯やキセノン灯、重水素ランプ、ヘリ
ウムランプ、アルゴンランプ、XeF、ArF、KrF
、XeC1゜KrC1,F2等のエキシマレーザ等があ
る。出力の大きさおよび安定性の点では水銀灯、キセノ
ン灯が便利となっている。エキシマレーザはパルス発振
のため、活性種のマイグレーションを促進して膜質を向
上させるという用途には適さないが、出力が大きいので
アニール効果は大きく、多結晶や微結晶の膜質向上、ド
ーパン]・の活性化等には大きな効果を示すものとなっ
ている。
The theoretical background is as described above, but next we will explain in advance the main structural requirements of the device according to the present invention.As a light source for light irradiation, for infrared light, there are infrared lamps, CO2 lasers, etc. An infrared laser, a halogen lamp, or the like can be used. Among these, halogen lamps are not particularly infrared light sources, but they can be fully used for substrate heating. Additionally, CO2 lasers have high brightness and high directivity, making them suitable as light sources. On the other hand, ultraviolet light sources include mercury lamps, xenon lamps, deuterium lamps, helium lamps, argon lamps, XeF, ArF, and KrF.
, XeC1°KrC1, F2, and other excimer lasers. Mercury lamps and xenon lamps are convenient in terms of output size and stability. Because excimer laser oscillates in pulses, it is not suitable for purposes such as promoting the migration of active species to improve film quality.However, because of its large output, it has a large annealing effect, which can improve the film quality of polycrystals and microcrystals, and improve film quality of polycrystals and microcrystals. It has a great effect on activation, etc.

また、光を導入するための窓としては、照射される光の
波長に対して充分透明であればよく例えば紫外光に対し
ては合成石英やフッ化マグネシウム等で構成されていれ
ばよく、赤外光に対しては臭化カリウム等で構成されて
いればよい。ところで、照射光強度が特に大きい場合や
波長が短い紫外線の場合には、反応室内のガスが分解し
て窓に付着し、曇りの原因となることがある。このよう
な場合には窓材をレンズ状に加工したり、窓の外に凸レ
ンズや凹面鏡を用い、窓部での光の強さを弱め基板上で
は強くする等の対策が有効である。
In addition, the window for introducing light only needs to be sufficiently transparent for the wavelength of the irradiated light, and for example, for ultraviolet light, it may be made of synthetic quartz or magnesium fluoride; For external light, it may be made of potassium bromide or the like. By the way, when the intensity of the irradiated light is particularly high or when the wavelength of ultraviolet rays is short, the gas in the reaction chamber may decompose and adhere to the window, causing fogging. In such cases, effective countermeasures include processing the window material into a lens shape, using a convex lens or concave mirror outside the window, and weakening the intensity of light at the window while increasing it on the substrate.

更に装置の材質としては反応室は一般の真空装置と同様
にステンレススチール、もしくはアルミニウムでよい。
Further, as for the material of the apparatus, the reaction chamber may be made of stainless steel or aluminum as in general vacuum apparatus.

放電管はマイクロ波が通るため絶縁材料でなくてはなら
ず石英やアルミナ。
Because microwaves pass through the discharge tube, it must be made of an insulating material, such as quartz or alumina.

窒化ケイ素等のセラミック材料で構成されていればよい
。更にまた真空排気系は放電ガスや反応ガスを流しなが
ら高真空を保つ必要があるので大容量の高真空排気装置
が必要であり、かつ反応室と排気装置間のコンダクタン
スを充分大きくとる必要がある。例えばガスの総流量が
20secm程度の装置では毎秒5000程度の排気能
力のポンプがあればよい。ポンプの種類としては分子タ
ーボポンプか拡散ポンプが適したものとなっている。
It may be made of a ceramic material such as silicon nitride. Furthermore, the vacuum evacuation system needs to maintain a high vacuum while flowing discharge gas and reaction gas, so a large-capacity high-vacuum evacuation device is required, and the conductance between the reaction chamber and the evacuation device must be sufficiently large. . For example, in a device with a total gas flow rate of about 20 seconds, a pump with a pumping capacity of about 5000 pumps per second is sufficient. As for the type of pump, a molecular turbo pump or a diffusion pump is suitable.

電子にサイクロトロン運動をさせるための磁場を発生さ
せるコイルとしては、中心磁束密度が500〜2000
ガウス程度の磁場を発生できればよい。磁場が弱いとイ
オンの旋回半径が大きくなり器壁との衝突で失活するイ
オンが増加するためよくない。また、印加するマイクロ
波としては、式(1)に電子の電荷と質量を代入して得
られる電子サイクロi〜ロン周波数に一致した周波数の
ものであればよい。更に形成される薄膜の種類としては
アモルファスシリコン膜や酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜
等があるが、目的とする膜の種類に応じて反応ガスおよ
び放電ガスを変更すればよい。例えば酸化ケイ素膜の場
合には放電ガスとして酸素、反応ガスとしてモノシラン
を用いるか、または放電ガスとしてアルゴンガス、反応
ガスとして亜酸化窒素とモノシランを用いればよい。窒
化ケイ素膜の場合は放電ガスとして窒素、反応ガスとし
てモノシランを用いるか、または放電ガスとしてアルゴ
ンガスを用い2反応ガスとしてアンモニアとモノシラン
を用いればよい。アモルファスシリコン膜の場合は放電
ガスとしてアルゴンガス、反応ガスとしてモノシラン、
またはジシランを用い、必要に応じてドーピングガスと
してジボランやホスフィンを加えればよい。
A coil that generates a magnetic field to cause electrons to move in a cyclotron has a center magnetic flux density of 500 to 2000.
It is sufficient if a magnetic field of Gaussian magnitude can be generated. A weak magnetic field is not good because the ion radius of gyration becomes large and more ions are deactivated by collision with the vessel wall. Further, the microwave to be applied may have a frequency that matches the electron cyclone frequency obtained by substituting the charge and mass of the electron into equation (1). Furthermore, the types of thin films to be formed include amorphous silicon films, silicon oxide films, silicon nitride films, etc., and the reaction gas and discharge gas may be changed depending on the desired type of film. For example, in the case of a silicon oxide film, oxygen may be used as the discharge gas and monosilane may be used as the reaction gas, or argon gas may be used as the discharge gas and nitrous oxide and monosilane may be used as the reaction gas. In the case of a silicon nitride film, nitrogen may be used as the discharge gas and monosilane may be used as the reaction gas, or argon gas may be used as the discharge gas and ammonia and monosilane may be used as the two reaction gases. In the case of an amorphous silicon film, argon gas is used as the discharge gas, monosilane is used as the reaction gas,
Alternatively, disilane may be used, and diborane or phosphine may be added as a doping gas if necessary.

さて1本発明による装置を第1図(a)、 (b)によ
り具体的に説明すれば、第1図(a)はその装置の縦断
面の概要を、また、第1図(b)は同図(a)に示すA
−A’線に係る横断面の概要を示したものである。
Now, the device according to the present invention will be explained in detail with reference to FIGS. 1(a) and (b). FIG. 1(a) shows an outline of the longitudinal section of the device, and FIG. A shown in figure (a)
- It shows the outline of the cross section according to the A' line.

図示のように本発明による装置は化学蒸着がその内部で
行なわれる真空室1やマイクロ波放電を行なう放電管2
.放電管2に磁場を印加するためのコイル3.マイクロ
波を導入する導波管5、マイクロ波発生装置4、光照射
するための光源10、高真空排気系などよりなるものと
なっている。真空室1内にはまた基板7を取り付けるた
めの基板台6や反応ガスをそのドーナッツ状部分を介し
基板7に噴射するようになっている反応ガス導入管8.
放電管2より出た電子およびイオンを基板7ヘドリフト
させるための電場を発生する電極12が設けられるよう
になちている。更に真空室1の壁には基板7と対向する
部分に合成石英製の窓11が設けられており、低圧水銀
灯10からの光が窓11を介し真空室1内に導かれるよ
うになっている。この場合低圧水銀灯10は内部が放物
面鏡となったカバー16で覆われており、酸素によって
短波長光が吸収されないようカバ−16内部は窒素ガス
でパージできるようになっている。
As shown in the figure, the apparatus according to the invention includes a vacuum chamber 1 in which chemical vapor deposition is carried out and a discharge tube 2 in which microwave discharge is carried out.
.. A coil 3 for applying a magnetic field to the discharge tube 2. It consists of a waveguide 5 for introducing microwaves, a microwave generator 4, a light source 10 for irradiating light, a high vacuum evacuation system, etc. Inside the vacuum chamber 1, there is also a substrate table 6 for mounting the substrate 7, and a reaction gas introduction pipe 8 for injecting reaction gas onto the substrate 7 through its donut-shaped portion.
An electrode 12 is provided to generate an electric field for causing electrons and ions emitted from the discharge tube 2 to drift toward the substrate 7. Furthermore, a window 11 made of synthetic quartz is provided on the wall of the vacuum chamber 1 in a portion facing the substrate 7, so that light from the low-pressure mercury lamp 10 is guided into the vacuum chamber 1 through the window 11. . In this case, the low-pressure mercury lamp 10 is covered with a cover 16 whose inside is a parabolic mirror, and the inside of the cover 16 can be purged with nitrogen gas to prevent short wavelength light from being absorbed by oxygen.

ここで1以上のようにしてなる装置を用い、微結晶シリ
コンをガラス基板上に形成した場合について述べれば以
下のようである。
Here, the case where microcrystalline silicon is formed on a glass substrate using the apparatus described above will be described below.

即ち、ガラス基板を基板台6に取り付けた状態で真空室
1内を高真空(10′″”Torr)に排気した0次に
放電ガスとしてアルゴンガス5 sec+++、反応ガ
スとして水素で5%に希釈されたモノシラン15sec
mをそれぞれ放電ガス導入口91反    “応ガス導
入管8より導入し、真空室内を7×1O−4Torrに
保った。この後基板台6に内蔵されたヒータによりガラ
ス基板を180℃に加熱し、温度が安定したところでコ
イル3に電流を通じ放電管2内に875ガウスの磁場を
印加した。このような状態でコイル3への電流が安定し
たところで低圧水銀灯10を点灯し30mW/dでガラ
ス基板を照射した。続いてマイクロ波発生装置4により
2.45Gl(zのマイクロ波を発生させ、導波管5を
通じて放電管2にマイクロ波(200W)を印加化し放
電を開始した。同時に電極12には直流電圧3000V
を印加し、200V/amの電場を発生させた状態で成
膜した。その結果30分間で500nmのシリコン膜が
形成された。このシリコン膜のレーザラマンスペクトル
をiisしたところ、520C1+−’付加に鋭い吸収
を示し、一部結晶化していることが判明した。更にこの
シリコン膜の電子線回折を測定したところ回折パターン
がスポット状となり、配向性があることが判明した。
That is, with the glass substrate mounted on the substrate table 6, the vacuum chamber 1 was evacuated to a high vacuum (10'''' Torr), argon gas was used as the discharge gas for 5 sec +++, and hydrogen was diluted to 5% as the reaction gas. Monosilane 15sec
m were introduced through the discharge gas inlet 91 and the reaction gas inlet pipe 8, and the vacuum chamber was maintained at 7 x 1 O-4 Torr.Then, the glass substrate was heated to 180°C using a heater built into the substrate table 6. When the temperature stabilized, a current was applied to the coil 3 to apply a magnetic field of 875 Gauss inside the discharge tube 2. When the current to the coil 3 stabilized in this state, the low-pressure mercury lamp 10 was turned on and the glass substrate was heated at 30 mW/d. Next, the microwave generator 4 generated a microwave of 2.45 Gl (z), and the microwave (200 W) was applied to the discharge tube 2 through the waveguide 5 to start discharge. is DC voltage 3000V
was applied to generate an electric field of 200 V/am. As a result, a 500 nm thick silicon film was formed in 30 minutes. When the laser Raman spectrum of this silicon film was subjected to IIS, it was found that a sharp absorption was observed in the addition of 520C1+-', indicating that it was partially crystallized. Furthermore, when electron beam diffraction of this silicon film was measured, the diffraction pattern was spot-like, indicating that it had orientation.

これに対し低圧水銀灯10を点灯せずに成膜したところ
、30分間で400nmのシリコン膜が形成された。こ
の膜のラマンスペクトルも520am−1付近に鋭い吸
収を示し、部分的に結晶化していることが確認された。
On the other hand, when the film was formed without turning on the low-pressure mercury lamp 10, a silicon film with a thickness of 400 nm was formed in 30 minutes. The Raman spectrum of this film also showed sharp absorption near 520 am-1, confirming that it was partially crystallized.

しかしながら、電子線回折像は同心円状のパターンを示
し、配向性は認められなかった。
However, the electron beam diffraction image showed a concentric pattern, and no orientation was observed.

次に、光源として低圧水銀灯の代わりにハロゲンランプ
を用い、アモルファスシリコンを成膜した場合について
述べる。この場合には低圧水銀灯を用いた場合とほぼ同
様に操作したが。
Next, a case will be described in which an amorphous silicon film is formed using a halogen lamp instead of a low-pressure mercury lamp as a light source. In this case, the operation was almost the same as when using a low-pressure mercury lamp.

反応ガスとして100%モノシランを5 secmだけ
流し、また、基板台6のヒータによる加熱も 4行なわ
なかった。ハロゲンランプは800Wのものを用いたが
、この結果15分間で厚さ200nmのアモルファスシ
リコン膜が形成された。成膜中のガラス基板の温度を基
板の裏に取り付けた熱電対で測定したところ140℃で
あった。このアモルファスシリコン膜の光学バンドギャ
ップは1.8eVで、光導電率は9.7XIO−’S−
cm−”、暗導電率は9.6 X 10−”卜am−”
であった、光照射を行なわず、同条件で同程度の膜特性
を得るには基板台6のヒータで180℃にガラス基板を
加熱する必要があった。したがって、ハロゲンランプ光
でガラス基板を照射することで、成膜温度を40℃だけ
下げることができた。
100% monosilane was flowed as a reaction gas for 5 seconds, and the substrate table 6 was not heated by the heater. A halogen lamp of 800 W was used, and as a result, an amorphous silicon film with a thickness of 200 nm was formed in 15 minutes. The temperature of the glass substrate during film formation was measured with a thermocouple attached to the back of the substrate and found to be 140°C. The optical band gap of this amorphous silicon film is 1.8 eV, and the photoconductivity is 9.7XIO-'S-
cm-”, dark conductivity is 9.6 x 10-”am-”
However, in order to obtain similar film characteristics under the same conditions without light irradiation, it was necessary to heat the glass substrate to 180° C. with a heater on the substrate table 6. Therefore, by irradiating the glass substrate with halogen lamp light, the film formation temperature could be lowered by 40°C.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明による場合は、基板表面には
光が照射され得るから、光の波長に応じては膜質や配向
性が向上され、成膜温度が低温化されるといった効果が
ある。
As explained above, in the case of the present invention, since the substrate surface can be irradiated with light, the film quality and orientation can be improved depending on the wavelength of the light, and the film formation temperature can be lowered.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)、 (b)は5本発明による装置の一例で
の縦断面概要と、そのA−A’線に係る横断面概要を示
す図、第2図は、本発明の詳細な説明するための図であ
る。 1・・・真空室、2・・・放電管、3・・・コイル。 4・・・マイクロ波発生装置、5・・・導波管。 6・・・基板台、7・・・基板、8・・・反応ガス導入
管、9・・・放電ガス導入口、1o・・・低圧水銀灯、
11・・・窓、12・・・電極、13・・・真空排気口
、14・・・N2導入口、15・・・N2排出口、16
・・・カバー。 第1図 第 2四 up  を肛匹の
FIGS. 1(a) and 1(b) are diagrams showing a longitudinal cross-sectional outline and a cross-sectional outline of an example of the device according to the present invention along the line A-A', and FIG. 2 is a diagram showing a detailed diagram of the present invention. It is a figure for explaining. 1...Vacuum chamber, 2...Discharge tube, 3...Coil. 4...Microwave generator, 5... Waveguide. 6... Substrate stand, 7... Substrate, 8... Reaction gas inlet tube, 9... Discharge gas inlet, 1o... Low pressure mercury lamp,
11... Window, 12... Electrode, 13... Vacuum exhaust port, 14... N2 inlet, 15... N2 outlet, 16
···cover. Figure 1 Figure 24 up of the anus

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、内部に試料を保持する手段を備えている真空室の少
なくとも一部に電子サイクロトロン共鳴を起こすべく磁
場形成手段およびマイクロ波電力供給手段が設けられて
いるとともに、上記真空室内に放電ガスおよび反応ガス
を導入する手段が備えられてなる電子サイクロトロン共
鳴プラズマ化学蒸着装置としての薄膜形成装置において
、試料の近傍に磁場と直交する電場を発生する1対の電
極を設けるとともに、真空室の一部に光導入窓を設け、
真空室外部に設けられている光源からの光が光学系、上
記導入窓、上記電極間を介し試料保持手段に保持されて
いる試料面に照射されるべくなした構成を特徴とする薄
膜形成装置。 2、光源として赤外光光源、あるいは紫外光光源が用い
られる特許請求の範囲第1項記載の薄膜形成装置。
[Claims] 1. At least a part of a vacuum chamber having a means for holding a sample therein is provided with a magnetic field forming means and a microwave power supply means to cause electron cyclotron resonance, and In a thin film forming apparatus as an electron cyclotron resonance plasma chemical vapor deposition apparatus which is equipped with means for introducing a discharge gas and a reaction gas into a chamber, a pair of electrodes that generate an electric field orthogonal to a magnetic field is provided in the vicinity of a sample, and A light introduction window is installed in a part of the vacuum chamber,
A thin film forming apparatus characterized by a structure in which light from a light source provided outside the vacuum chamber is irradiated onto a sample surface held by a sample holding means through an optical system, the introduction window, and the electrodes. . 2. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein an infrared light source or an ultraviolet light source is used as the light source.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6473079A (en) * 1987-09-11 1989-03-17 Sony Corp Cvd device
JP2016109318A (en) * 2014-12-02 2016-06-20 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Light collection mirror type heating furnace

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