JPS5915985B2 - 分解種選択イオンビ−ム蒸着方法 - Google Patents
分解種選択イオンビ−ム蒸着方法Info
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- JPS5915985B2 JPS5915985B2 JP56099578A JP9957881A JPS5915985B2 JP S5915985 B2 JPS5915985 B2 JP S5915985B2 JP 56099578 A JP56099578 A JP 56099578A JP 9957881 A JP9957881 A JP 9957881A JP S5915985 B2 JPS5915985 B2 JP S5915985B2
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- Japan
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- decomposed
- ion beam
- substrate
- decomposition
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-
- 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
- C23C14/221—Ion beam deposition
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、良質な薄膜を作製するための蒸着方法、特に
原材料ガスの分子イオン状態の分解種の種類による円軌
道半径の相違を利用して所望イオンのみを選択して基板
上に蒸着させる分解種選択イオンビーム蒸着方法に関す
るものである。
原材料ガスの分子イオン状態の分解種の種類による円軌
道半径の相違を利用して所望イオンのみを選択して基板
上に蒸着させる分解種選択イオンビーム蒸着方法に関す
るものである。
′ 従来、この種の薄膜成長用装置としては、スパッタ
並びにプラズマＣＶＤ装置がある。アモルファスシリコ
ンの薄膜成長を例にとると、アモルファスの場合は単結
晶と異なＤ数多くのタンクリングボンドが存在し、これ
がため膜質が良好ではな： く、かつ、より再現性を得
ることが困難であつた。そこで、通常は、薄膜成長時に
水素ガスを導入し、タンクリングボンドを減少させてい
た。ところが、その場合には、電気的・光学的にみた膜
厚は、分子イオン状態の分解種、例えばＳｉ−Ｈおよび
フ ／ＨＳｉなどの存在比に大きく影響される。
並びにプラズマＣＶＤ装置がある。アモルファスシリコ
ンの薄膜成長を例にとると、アモルファスの場合は単結
晶と異なＤ数多くのタンクリングボンドが存在し、これ
がため膜質が良好ではな： く、かつ、より再現性を得
ることが困難であつた。そこで、通常は、薄膜成長時に
水素ガスを導入し、タンクリングボンドを減少させてい
た。ところが、その場合には、電気的・光学的にみた膜
厚は、分子イオン状態の分解種、例えばＳｉ−Ｈおよび
フ ／ＨＳｉなどの存在比に大きく影響される。
他方、＼Ｈ従来のスパッタおよびプラズマＣＶＤ法によ
る薄膜成長法では、基板温度やｒｆパワー並びに真空度
などにより膜質をある程度制御できるが、ｉ ／ Ｈこ
れら分解種Ｓｉ−ＨおよびＳｉなどの存在＼Ｈ比を制御
することが困難であるという欠点があつた。
る薄膜成長法では、基板温度やｒｆパワー並びに真空度
などにより膜質をある程度制御できるが、ｉ ／ Ｈこ
れら分解種Ｓｉ−ＨおよびＳｉなどの存在＼Ｈ比を制御
することが困難であるという欠点があつた。
そこで、本発明の目的は、薄膜構成原子と不純フ 物と
の結合を適切に制御することにより良質な薄膜を作製す
ることのできる分解種選択イオンビーム蒸着方法を提供
することにある。
の結合を適切に制御することにより良質な薄膜を作製す
ることのできる分解種選択イオンビーム蒸着方法を提供
することにある。
かかる目的を達成するために、本発明では、薄膜成長原
材料となるガスをグロー放電により分解ヌ し、さらに
イオン化して分子イオン状態の分解種を得、得られた分
子イオン状分解種を電界により加速した段階で磁界を印
加して原材料ガスの分解種の種類による円軌道の半径の
相違を利用して質量分析をすることによつて所望の分解
種のみを選択し、その選択された分解種を、かかる分解
種の堆積される基板が損傷を受けず、かつその分解種の
成長が円滑に行われるような低エネルギーレベルに一様
に減速してから基板上に到達させて堆積することによつ
て蒸着を行う。
材料となるガスをグロー放電により分解ヌ し、さらに
イオン化して分子イオン状態の分解種を得、得られた分
子イオン状分解種を電界により加速した段階で磁界を印
加して原材料ガスの分解種の種類による円軌道の半径の
相違を利用して質量分析をすることによつて所望の分解
種のみを選択し、その選択された分解種を、かかる分解
種の堆積される基板が損傷を受けず、かつその分解種の
成長が円滑に行われるような低エネルギーレベルに一様
に減速してから基板上に到達させて堆積することによつ
て蒸着を行う。
以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の１実施例を示し、ここで、１は薄膜成
長原材料ガスを導入する石英管、２はその原材料ガスを
ブラズマ化、すなわちグロー放電によリ分解し、さらに
イオン化するために石英管１の外周面に巻回した高周波
コイル、３は得られたプラズマを加速するための電極、
４は加速されたプラズマ中の複数種類の分子イオン状態
の分解種から所望の分解種を選択するための質量分析装
置、５は質量分析装置４で選択された分解種を基板４に
衝突させる際の速度を減少させるための減速電極である
。この装置を動作するには、まず石英管１に薄膜成長原
材料となり得るガス、例えばアモルフアスシリコン薄膜
を作製するためにはシラン（ＳｉＨ４）ガスを導入する
。
長原材料ガスを導入する石英管、２はその原材料ガスを
ブラズマ化、すなわちグロー放電によリ分解し、さらに
イオン化するために石英管１の外周面に巻回した高周波
コイル、３は得られたプラズマを加速するための電極、
４は加速されたプラズマ中の複数種類の分子イオン状態
の分解種から所望の分解種を選択するための質量分析装
置、５は質量分析装置４で選択された分解種を基板４に
衝突させる際の速度を減少させるための減速電極である
。この装置を動作するには、まず石英管１に薄膜成長原
材料となり得るガス、例えばアモルフアスシリコン薄膜
を作製するためにはシラン（ＳｉＨ４）ガスを導入する
。
石英管１に導入されたガスは、この石英管１内で分解さ
れるが、この中には中性およびイオン状態の両者がある
。このとき、分解パワーを上昇させることにより、多量
の分子状プラズマを生成させることができる。石英管１
の下流部分（図示の左側部分）へ到達したプラズマ中の
分解種は電極３により加速される。加速された分解種は
質量分析装置４へ導入される。この質量分析装置４では
、加速された分解種に磁界を印加し、分解種の種類によ
る円軌道の半径の相違を利用して、複数種類の分解種か
ら所望の分解種のみを選択する。選択された分解種は減
速電極５に導入され、基板６が損傷を受けないで、かつ
分解種の成長が円滑に行われるような低エネルギーレベ
ル、例えば数百ＥＶ以下に一様に減速される。減，速さ
れたイオンは基板６上に到達して堆積・成長する。以上
説明したように、本発明によれば、イオン化した分解種
のすべてが基板上に到達せず、所望の分解種のみが選択
されて基板に到達するので、により膜質が大きく左右さ
れるアモルフアスシリコン膜などについては非常に良質
なものを作製することができる。
れるが、この中には中性およびイオン状態の両者がある
。このとき、分解パワーを上昇させることにより、多量
の分子状プラズマを生成させることができる。石英管１
の下流部分（図示の左側部分）へ到達したプラズマ中の
分解種は電極３により加速される。加速された分解種は
質量分析装置４へ導入される。この質量分析装置４では
、加速された分解種に磁界を印加し、分解種の種類によ
る円軌道の半径の相違を利用して、複数種類の分解種か
ら所望の分解種のみを選択する。選択された分解種は減
速電極５に導入され、基板６が損傷を受けないで、かつ
分解種の成長が円滑に行われるような低エネルギーレベ
ル、例えば数百ＥＶ以下に一様に減速される。減，速さ
れたイオンは基板６上に到達して堆積・成長する。以上
説明したように、本発明によれば、イオン化した分解種
のすべてが基板上に到達せず、所望の分解種のみが選択
されて基板に到達するので、により膜質が大きく左右さ
れるアモルフアスシリコン膜などについては非常に良質
なものを作製することができる。
すなわち、本発明分解種選択イオンビーム蒸着方法には
、膜質の電気的および光学的性質を大きく左右する構成
原子と不純物原子の結合を自由に制御でき、良質な薄膜
を得ることができるという利点がある。
、膜質の電気的および光学的性質を大きく左右する構成
原子と不純物原子の結合を自由に制御でき、良質な薄膜
を得ることができるという利点がある。
第１図は本発明の１実施例を示す線図である。
１・・・石英管、２・・・コイル、３・・・加速電極、
４・・・質量分析装置、５・・・減速電極、６・・・基
板。
４・・・質量分析装置、５・・・減速電極、６・・・基
板。
Claims (1)
- １ 薄膜成長原材料ガスをグロー放電により分解 し、
さらにイオン化して分子イオン状態の分解種を得、得ら
れた分子イオン状態の分解種を電界により加速した段階
で磁界を印加して前記原材料ガスによる分解種の質量を
分析して所定の分解種のみを選択し、その選択された分
解種を該分解種の 堆積される基板が損傷を受けず、か
つその分解種の成長が円滑に行なわれるような低エネル
ギーレベルに一様に減速してから当該基板上に到達させ
て堆積させることを特徴とする分解種選択イオンビーム
蒸着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56099578A JPS5915985B2 (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 分解種選択イオンビ−ム蒸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56099578A JPS5915985B2 (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 分解種選択イオンビ−ム蒸着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583973A JPS583973A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS5915985B2 true JPS5915985B2 (ja) | 1984-04-12 |
Family
ID=14250979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56099578A Expired JPS5915985B2 (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 分解種選択イオンビ−ム蒸着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915985B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088245B2 (ja) * | 1990-09-28 | 1996-01-29 | 株式会社島津製作所 | 集束イオンビームエッチング装置 |
-
1981
- 1981-06-29 JP JP56099578A patent/JPS5915985B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS583973A (ja) | 1983-01-10 |
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