JPS6044970B2 - Plasma reaction equipment - Google Patents
Plasma reaction equipmentInfo
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- JPS6044970B2 JPS6044970B2 JP4783482A JP4783482A JPS6044970B2 JP S6044970 B2 JPS6044970 B2 JP S6044970B2 JP 4783482 A JP4783482 A JP 4783482A JP 4783482 A JP4783482 A JP 4783482A JP S6044970 B2 JPS6044970 B2 JP S6044970B2
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- plasma
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はグローまたはアーク放電を利用したプラズマ気
相法(以下PCVDとする)を実施するためのプラズマ
反応炉に対して、プラズマ放電のソフトスタートを再現
性よく実施せしめるプラズマ反応用装置に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention enables soft start of plasma discharge to be performed with good reproducibility in a plasma reactor for implementing plasma vapor phase deposition (hereinafter referred to as PCVD) using glow or arc discharge. This invention relates to a plasma reaction device.
本発明はPCVDを行なう場合、一般にPCVD装置内
に被形成面を有する基板を配置せしめ、一度1×10−
3〜10−5を0汀に真空引をし、この後この中の真空
度を0.05〜3torrに反応性気体を導入して成就
する。In the present invention, when performing PCVD, generally a substrate having a surface to be formed is placed in a PCVD apparatus, and a 1×10-
3 to 10-5 is evacuated to 0 torr, and then a reactive gas is introduced to bring the degree of vacuum therein to 0.05 to 3 torr.
そしてこの反応性気体を外部より所定の出力の電気エネ
ルギーを一対を構成する電極を与えてプラズマ放電をせ
しめ、このプラズマ化した反応性気体よりの反応生成物
を被形成面上に形成せしめるものである。しかし実際に
かかる操作を行なつてみるとこの通りにはならない。Then, a predetermined output of electrical energy is applied to this reactive gas from the outside to a pair of electrodes to cause plasma discharge, and reaction products from this plasma-turned reactive gas are formed on the surface to be formed. be. However, when such an operation is actually performed, it does not turn out as such.
そして電気エネルギを所定の出力で与えようとした時、
特にその電気エネルギを50W以下の低いエネルギで与
えようとした時、このプラズマ放電がおこらない。この
ため例えば5〜10Wのプラズマ出力を加えようとする
時、一度放電を開始させるため20〜30Wに出力をあ
げ放ヨ電をした後、その出力を5〜10Wに小さくする
という作業をせざるを得なかつた。さらにこの高周波出
力を反応性気体に与えようとする時、その間での同調(
マッチング)が必要である。And when trying to give electrical energy at a predetermined output,
In particular, when trying to apply the electric energy at a low energy of 50 W or less, this plasma discharge does not occur. For this reason, when trying to apply a plasma output of 5 to 10 W, for example, it is necessary to increase the output to 20 to 30 W to start the discharge, discharge, and then reduce the output to 5 to 10 W. I didn't get it. Furthermore, when trying to give this high frequency output to a reactive gas, the tuning (
matching) is required.
しかしこのマッチングは放電をしない限・り、また電気
エネルギを与えない限り、同調点を見出すことができな
い。このためオートマッチング方式のPCVD装置であ
つても、1一度高い出力を加えて放電をさせた後、2マ
ッチング点をさがし、さらに、3所定の出力にまで供給
電気エネルギを下げる。However, this matching cannot find a tuning point unless a discharge is made or electrical energy is applied. For this reason, even in the case of an auto-matching type PCVD apparatus, a high output is applied once to cause discharge, two matching points are searched, and the supplied electrical energy is further lowered to a predetermined output.
という作業が必要であつた。しかしこの作業はPCVD
法により透明導電膜上に薄く第1、第2の半導体層を積
層し、さらにこの半導体層のそれぞれに添加された不純
物のお互いへの混入をさけんとする時、きわめて大きな
障害となる。This work was necessary. However, this work is PCVD
When thin first and second semiconductor layers are laminated on a transparent conductive film by a method and it is attempted to prevent impurities added to each of these semiconductor layers from being mixed into each other, this becomes a very serious problem.
特に一定の高い出力でマッチング点をさがす数秒の間に
、またマッチングがとれた瞬間の過渡現象中にこの高い
エネルギが被形成面をスパッタ(損傷)し、その被形成
面の表面を5〜100Aのショートレンジオーダでも不
秩序性をもたらしてしまう。このためこの界面での再結
合中心が増加し、半導体により透明導電膜上にPIN接
合を作ろうとした時、透明導電膜とP型半導体層とが混
合し、P型半導体層により導電膜の導電性がなくなつて
しまう。またさらにI型半導体層を作製しようとする時
、このI層中にP型半導体中のホウ素等の不純物が混入
してしまう。加えてマッチングがとれた後、放電出力を
20〜30Wより5〜10Wに下げるまでの時間におい
て、高い放電エネルギにて被形成面上に半導体層が形成
され、このため例えばI層を作つている間にこの出力に
より透明導電膜が基板のガラス面よりは−がれたり、ま
たITO(酸化インジユーム・スズ合金)において、酸
素が遊離し金属インジユームが析出して白濁化現象がみ
られた。This high energy sputters (damages) the surface to be formed, especially during the few seconds it takes to search for a matching point with a constant high power, and during the transient phenomenon at the moment when matching is achieved. Even the short range order of causes disorder. For this reason, the number of recombination centers at this interface increases, and when an attempt is made to make a PIN junction on a transparent conductive film using a semiconductor, the transparent conductive film and the P-type semiconductor layer mix, and the conductive film becomes conductive due to the P-type semiconductor layer. It loses its sexuality. Furthermore, when attempting to fabricate an I-type semiconductor layer, impurities such as boron in the P-type semiconductor are mixed into this I layer. In addition, after matching is achieved, a semiconductor layer is formed on the surface to be formed with high discharge energy during the time until the discharge output is lowered from 20 to 30 W to 5 to 10 W, and for this reason, for example, an I layer is formed. During this time, due to this output, the transparent conductive film was peeled off from the glass surface of the substrate, and in ITO (indium oxide tin alloy), oxygen was liberated and metal indium was precipitated, causing a clouding phenomenon.
本発明はかかる欠点を除くためになされたものであつて
、プラズマCVDの放電が2〜5Wにおい!ても、何ら
支障なく実施させるように、放電助長用のコイルまたは
配線を一対を構成する容量性電極間に設けたものである
。The present invention has been made to eliminate such drawbacks, and the discharge of plasma CVD has a smell of 2 to 5 W! However, a coil or wiring for promoting discharge is provided between the pair of capacitive electrodes so that the discharge can be carried out without any problems.
さらにマッチングに関しては、PCVDを5〜10Wで
行なわんとした時、まず1〜2Wの低い出3力を供給し
、この反応性気体におけるインピーダンスをさがしてマ
ッチングをとり、この後5〜10Wの出力を引加してプ
ラズマ反応を行なわしめたことを特徴としている。Furthermore, regarding matching, when trying to perform PCVD at 5 to 10 W, first supply a low output power of 1 to 2 W, find the impedance in this reactive gas and perform matching, and then increase the output power to 5 to 10 W. It is characterized by the fact that a plasma reaction is carried out by adding .
以下に図面に従つてその詳細を説明する。The details will be explained below with reference to the drawings.
第1図は本発明の動作原理を示す。FIG. 1 shows the principle of operation of the invention.
容量結合性の一対の電極3,4間には、そのインピーダ
ンスおよび電極間抵抗を放電前1,R1放電中l″,R
″とし、またその時を13.56MHz等の周波数(時
定数をω)とすると 但しR〉〉R″
そしてこのリタクタンス成分である1/jωcを相殺す
るように+JO)Lをマッチング回路にて与える。Between the pair of capacitively coupled electrodes 3 and 4, the impedance and interelectrode resistance are set to 1 before discharge, R1 during discharge, and R
'', and when that time is a frequency such as 13.56 MHz (time constant is ω), where R>>R″, +JO)L is given by a matching circuit so as to cancel out this retactance component 1/jωc.
するとインピーダンス成分はZC=Rとフ抵抗成分のみ
となる。この状態がいわゆるマッチング(同調)のとれ
た状態を示す。しかしこのマッチングがとれても、必ず
しも放電するとは限らない。Then, the impedance component becomes only ZC=R and the resistance component. This state indicates a so-called matching (synchronization) state. However, even if this matching is achieved, it does not necessarily mean that a discharge will occur.
また放電をするとこの抵抗成分Rは反応性気体のプラズ
マ化により、その抵・抗は11100またはそれ以下と
なり、電気エネルギ供給源6または10よりプラズマの
持続のためエネルギを供給しつづける。またこの中間の
回路にて明らかな如く、主回路と並列にプラズマ放電助
長用コイルまたはニクロ”ム細線等による抵抗性(1〜
300Ω)配線により補助回路43が示されている。When discharge occurs, the resistance of this resistance component R becomes 11,100 or less due to the plasma formation of the reactive gas, and the electrical energy supply source 6 or 10 continues to supply energy to maintain the plasma. In addition, as is clear from this intermediate circuit, there is a resistance (1~
An auxiliary circuit 43 is shown by wiring (300Ω).
この回路は容量性のグロー放電法が電圧駆動型であるた
め、この電極3,4間は放電に必要な電圧が印加されな
ければならず、また放電前の抵抗成分Rは十分大きいた
め、最初の放電を低い電気エネルギにておこさせること
がきわめて困難である。このためこの駆動回路に電流駆
動のインダクタンス成分を主とした補助回路を設けたも
のである。Since this circuit uses a voltage-driven capacitive glow discharge method, the voltage required for discharge must be applied between electrodes 3 and 4, and the resistance component R before discharge is sufficiently large, so the initial It is extremely difficult to generate a discharge with low electrical energy. For this reason, this drive circuit is provided with an auxiliary circuit mainly using an inductance component for current drive.
するとこの補助回路のインピーダンスムニr+j(J)
Lにおいて、このrは小さい値であるため、この補助回
路に電流が流れ、その結果この補助回路にて低い印加電
圧にて初期放電をさせることができる。するとこの放電
プラズマが拡がり、主回路44においてもその抵抗成分
はR″と低くなり、放電の開始時に強い運動エネルギを
反応性気体に与えることがなくなる。さらにこの主回路
での放電の発生により補助回路での放電がそのム〉lに
より停止または十分小さくさせることが重要である。す
なわちl>Zs>l″
好ましくは
l〉〉Zs〉〉l″
することが重要である。Then, the impedance of this auxiliary circuit is r + j (J)
Since r is a small value at L, a current flows through this auxiliary circuit, and as a result, an initial discharge can be caused in this auxiliary circuit with a low applied voltage. Then, this discharge plasma spreads, and the resistance component of the main circuit 44 becomes as low as R'', and strong kinetic energy is no longer imparted to the reactive gas at the start of the discharge.Furthermore, the generation of discharge in this main circuit reduces the resistance component to R''. It is important that the discharge in the circuit is stopped or made sufficiently small by its m〉l, ie l>Zs>l'', preferably l>>Zs>>l''.
かくすることにより、容量結合型の電極構造においても
、低いエネルギにてマッチング、プラズマ放電させるこ
とがわかつた。It was found that by doing this, matching and plasma discharge can be achieved with low energy even in a capacitively coupled electrode structure.
またこの補助回路43は一本の配線であつても、また数
回〜数百回まいたコイル構成をさせてもよい。かくして
補助回路のない従来ではみられないプラズマ気相法にお
ける初期の被形成面のスパッタ効果を十分小さくさせる
ことができた。Further, this auxiliary circuit 43 may be a single wire, or may have a coil structure wound several times to several hundred times. In this way, it was possible to sufficiently reduce the initial sputtering effect on the surface to be formed in the plasma vapor phase method, which is unprecedented in the conventional method without an auxiliary circuit.
以下にその実施例を図面に従つて説明する。Examples thereof will be described below with reference to the drawings.
実施例1第2図は本発明の筒状の反応炉を有するプラズ
マCVD装置の概要を示す。Embodiment 1 FIG. 2 shows an outline of a plasma CVD apparatus having a cylindrical reactor according to the present invention.
図面において、被形成面を有する基板1は反応炉2に挿
着させ、その表面は一対の5〜50cItの電極面積の
容量結合性電極3,4の電界方向に平行(そつて)配さ
れ表面が反応性気体により損傷を受けないようにしてい
る。In the drawing, a substrate 1 having a surface to be formed is inserted into a reactor 2, and the surface is arranged parallel to the electric field direction of a pair of capacitive coupling electrodes 3 and 4 having an electrode area of 5 to 50 cIt. is protected from damage by reactive gases.
さらにこの電極3,4は電気エネルギ供給電源6を有し
、基板1は抵抗加熱炉7によ100〜500℃の温度に
加熱されるようにしている。この電極3,4間にはイン
ピーダンス1,1″が有し、この2つの電極間をコイル
で連結した補助回路5はZ3L.のインピーダンスを有
している。反応性気体は例えば非単結晶半導体を作製せ
んとする時、導入口8より導出口9に至り、圧力調整用
ニードルバルブ18、ストップバルブ19、ロータリー
ポンプ10に至る。Further, the electrodes 3, 4 have an electric energy supply source 6, and the substrate 1 is heated in a resistance heating furnace 7 to a temperature of 100 to 500°C. There is an impedance of 1.1'' between the electrodes 3 and 4, and the auxiliary circuit 5 connected between these two electrodes by a coil has an impedance of Z3L.The reactive gas is, for example, a non-single crystal semiconductor. When trying to produce a liquid, the inlet 8 leads to the outlet 9, the pressure regulating needle valve 18, the stop valve 19, and the rotary pump 10.
反応性気体の導入は、例えばPIN接合を有する半導体
を作らんとする時、シランを14より、流量計16、バ
ルブ15をへて供給される。The reactive gas is introduced, for example, when a semiconductor having a PIN junction is to be manufactured, silane is supplied from 14 through a flow meter 16 and a valve 15.
またP型用不純物である■価の不純物例えばTMG(ト
リメチルガリユームGa(CH2)3)を水素により1
000PPMに希釈されたドーピングガス13により、
またV価の不純物であるTMA(トリメチルアンチモン
Sb(CH2)3)を水素を1000PPMに希釈して
12より供給した。11よりキャリアガスである水素ま
たはヘリュームを供給した。In addition, a P-type impurity, such as TMG (trimethylgallium Ga(CH2)3), is added to 1 by hydrogen.
With the doping gas 13 diluted to 000 PPM,
Further, TMA (trimethylantimony Sb(CH2)3), which is a V-valent impurity, was diluted with hydrogen to 1000 PPM and supplied from 12. 11, hydrogen or helium as a carrier gas was supplied.
かくして基板上にITOl酸化スズ(酸化アンチモンが
2〜10%添加された)透明導電膜を有する基板例えば
ガラス基板1上にガリユームを珪素に対し0.1〜1モ
ル%添加した反応性気体を反応炉2にこの系を十分真空
引をして残留酸素を十分除去した後供給し、この圧力を
0.05〜1t0rrにした。Thus, a reactive gas containing 0.1 to 1 mol % of gallium added to silicon is reacted onto a substrate having a transparent conductive film of ITOl tin oxide (with 2 to 10% of antimony oxide added), for example, glass substrate 1. This system was sufficiently evacuated to remove residual oxygen and then supplied to the furnace 2, and the pressure was set at 0.05 to 1 t0rr.
この後0.1〜100MHz例えば13.56MHzの
周波数の高周波エネルギを6より電極3,4に供給して
プラズマ反応をおこさせた。Thereafter, high frequency energy at a frequency of 0.1 to 100 MHz, for example 13.56 MHz, was supplied from 6 to the electrodes 3 and 4 to cause a plasma reaction.
この電気エネルギを供給するタイムチャートの一列を第
3図に示す。A sequence of time charts for supplying this electrical energy is shown in FIG.
第3図Aは補助回路がない場合のタイムチャートである
電気エネルギの供給26マッチング点をさがす27マッ
チング状態移動する過渡状態28最適出力の調整中30
最適出力にてPCVDを実施中31である。Figure 3A is a time chart when there is no auxiliary circuit. Supply of electrical energy 26 Searching for matching point 27 Matching state Moving transient state 28 Adjusting optimal output 30
PCVD is currently being performed at the optimum output.
この第3図Aにおいて入射出力23反射出力24の差が
反応性気体に加えられた出力である。In FIG. 3A, the difference between the incident power 23 and the reflected power 24 is the power applied to the reactive gas.
図面より明らかな如く、PCVD中の出力25に比べて
初期状態31はきわめて高く、さらに過渡状態28,3
0にても被形成面をスパッタリングしてしまつていた。
このため導電性電極上にこのP型半導体層を50〜15
0Aときわめて薄い厚さにて均質に電極と何ら損傷を与
えずに作ることは不可能であつた。第3図Bはこのため
の第2図に示す本発明の補助回路を加えた場合である。As is clear from the drawing, the initial state 31 is extremely high compared to the output 25 during PCVD, and the transient state 28, 3
Even in the case of 0, the surface to be formed was sputtered.
For this reason, this P-type semiconductor layer is placed on the conductive electrode at 50 to 15
It was impossible to manufacture the electrode uniformly at an extremely thin thickness of 0A without causing any damage to the electrode. FIG. 3B shows a case where the auxiliary circuit of the present invention shown in FIG. 2 for this purpose is added.
この補助回路をつけたため、初期放電も(4)の22W
より3Wで成就することができ、このため被形成面に全
く損傷を与えないことがわかつた。Since this auxiliary circuit was installed, the initial discharge was also 22W (4).
It has been found that this can be achieved with 3W, and therefore the surface on which it is formed is not damaged at all.
さらにこの(B)にて初期放電31,32はPCVD中
の主放電21に比べて同じかまたは弱くすることができ
るため、放電開始に必要な電圧が小さく、そのため放電
開始時に反応性気体に基板を損傷しやすい強い運動エネ
ルギを与えることがなかつた。これは第2図に示す如き
補助回路にて強いプラ・ズマを誘発し、この強いプラズ
マを主電極方向に拡げることにより、放電開始に必要な
主電極3,4での電圧を下げたことによる。かくして第
2図においてP型半導体層を作製した。Furthermore, in this (B), the initial discharges 31 and 32 can be made the same or weaker than the main discharge 21 during PCVD, so the voltage required to start the discharge is small, and therefore the reactive gas is exposed to the substrate at the start of the discharge. There was no need to apply strong kinetic energy that could easily damage the product. This is because strong plasma is induced in the auxiliary circuit as shown in Figure 2, and by spreading this strong plasma toward the main electrodes, the voltage at the main electrodes 3 and 4 required to start the discharge is lowered. . In this way, a P-type semiconductor layer as shown in FIG. 2 was fabricated.
この後この反応炉または他の反応炉にてI型・の非単結
晶珪素半導体層とP型半導体層を作ると同様の工程にて
0.3〜0.6μの厚さに形成した。本発明の補助回路
を用いると、このI型半導体層を形成するに際しても、
その下の被形成面を構成するP型半導体層をスパッタす
ることがなく、そのノためこのP型半導体層より■価の
不純物のI型半導体層へのオートドーピングによる混入
をきわめて少なくおさえることができた。すなわち従来
方法で■価の不純物をホウ素とすると、1〜3刈017
cm−3の不純物の混入があり、これを本発明方法を用
いると2〜5×1016c!n−3にまで下げることが
できた。Thereafter, an I-type non-single-crystal silicon semiconductor layer and a P-type semiconductor layer were formed in this reactor or another reactor to a thickness of 0.3 to 0.6 μm using the same process. When the auxiliary circuit of the present invention is used, even when forming this I-type semiconductor layer,
There is no sputtering of the P-type semiconductor layer that constitutes the formation surface below it, and therefore, it is possible to extremely minimize the incorporation of valent impurities from this P-type semiconductor layer into the I-type semiconductor layer by autodoping. did it. In other words, if boron is used as the valence impurity in the conventional method, 1 to 3 017
There is an impurity of cm-3 mixed in, and when this is used in the method of the present invention, it becomes 2 to 5 x 1016c! I was able to lower it to n-3.
また前記した■価の不純物としてガリユームを用いた本
発明方法においては、水素による吸出し効果がないため
、0.3〜1×1016cm−3にまで下げることがで
きた。さらにI型半導体層をかかる低出力で形成し加え
てこの反応性気体の流れの方向に放電電極を配し、また
被形成面をもその方向に図示した如くそつて設けたこと
も本発明を有効にしている。これは基板を電界に垂直に
すると形成された被膜の膜厚を各基板ごとに不均一にな
り、また反応性気体が被形成面に垂直にあたるため、同
時にスパッタリングをしてしまつている。すなわち本発
明のプラズマ反応装置においては、1初期放電を十分低
くして被形成面上のスパッタ効果をなくす、2被形成面
にそつて電界が加わり、反応性気体がその表面にそつて
流れるようにしてやはりスパッタ効果をなくす、3初期
放電を主放電よりも低くして、そこでマッチングをとる
ことにより、過渡状態における基板への損傷を少なくす
る、といつたそのすべてを具備することが理想的な界面
を有する電極−P型半導体層、P型半導体層−1型半導
体層さらにI型半導体層一N型半導体層を作る重要な事
柄である。In addition, in the method of the present invention using gallium as the above-mentioned impurity with a valence of 2, since there is no suction effect due to hydrogen, it was possible to lower the concentration to 0.3 to 1×10 16 cm −3 . Furthermore, the present invention is further improved by forming the I-type semiconductor layer at such a low power, disposing the discharge electrode in the direction of the flow of the reactive gas, and arranging the surface to be formed in that direction as shown in the figure. It's enabled. This is because when the substrates are placed perpendicular to the electric field, the thickness of the film formed on each substrate becomes non-uniform, and because the reactive gas hits perpendicularly to the surface on which it is formed, sputtering occurs at the same time. That is, in the plasma reactor of the present invention, (1) the initial discharge is sufficiently low to eliminate the sputtering effect on the surface to be formed, and (2) an electric field is applied along the surface to be formed so that the reactive gas flows along the surface. However, it is ideal to have all of the following: eliminating the sputtering effect, and minimizing damage to the substrate during transient conditions by making the initial discharge lower than the main discharge and matching there. This is an important matter in creating an electrode-P-type semiconductor layer, a P-type semiconductor layer-1-type semiconductor layer, and an I-type semiconductor layer-N-type semiconductor layer, which have such interfaces.
本発明において形成する反応性気体は珪素の非単結晶半
導体を用いた。As the reactive gas formed in the present invention, a non-single crystal semiconductor of silicon was used.
しかしこれはメタンとシランとを混合して作るSiXC
l−π(0〈xく1)、シランとアンモニアとの反応に
よるSi3N4−π(イ)〈X〈4)等の異種材料また
は異種材料の積層においても同様に有効である。また形
成される材料がアモルファスまたは5〜100Aの秩序
性を有するセミアモルファス半導体また被形成面上に繊
維構造を有する成長性をも具備する非単結晶半導体にお
いても有効である。However, this is SiXC, which is made by mixing methane and silane.
It is also effective in the case of different materials such as l-π(0<x×1), Si3N4-π(a)<X<4) produced by the reaction of silane and ammonia, or a stack of different materials. It is also effective in the case where the material to be formed is an amorphous or semi-amorphous semiconductor having an order of 5 to 100 A, or a non-single crystal semiconductor which has a growth property and has a fiber structure on the surface on which it is formed.
第2図の実施例は筒状の反応炉の1基のみであ,る。し
かしこれを複数個例えばP,I,N型半導体層をそれぞ
れ独立に作るために連結して設けてもよい。この場合に
は本発明人の出願になる特許願 半導体装置製造装置(
56−192292,192293,S56.11.3
0)に示されている。本発明はかかるプーラズマCVD
装置にもそのまま適用できることはいうまでもない。実
施例2
第4図は本発明の他の構造を示すものである。The embodiment shown in FIG. 2 has only one cylindrical reactor. However, a plurality of these may be connected, for example, to form P, I, and N type semiconductor layers independently. In this case, the patent application to be filed by the inventor: Semiconductor device manufacturing equipment (
56-192292, 192293, S56.11.3
0). The present invention is directed to such plasma CVD.
Needless to say, the present invention can also be applied to devices as is. Embodiment 2 FIG. 4 shows another structure of the present invention.
この反応炉は反応性気体が導入口8よソー方の電極をか
ねた噴出口より下方向に放出され、一対を構成する電極
3,4との間にプラズマ放電を行なわしめようとするも
のである。基板の加熱は図面では他の電極4にてヒータ
ー7、電極17により成就している。補助回路5はこの
場合反応炉中に設けられ、実施例1の如き反応炉の外側
に配置された場合と同様の効果を有していた。高周波エ
ネルギは6よソー対をなす電極3,4に供給され・てい
る。反応生成物の排出9はロータリーポンプ10により
なされる。本発明において電極3はその電極とステンレ
ス製反応炉との間で寄生放電がおきないように、セラミ
ック27をはさんで接地22でおおつている。被形成面
を有する基板は、この場合熱の伝導のため電極4上に配
置した。この加熱は赤外線ランプを用いたふく射方式の
場合は、第3図と同様に反応炉の流れに平行に垂直に林
立させることができる。いずれにおいても、この実施例
においても補助“回路5を設けることにより、初期放電
を主放電に比べて同じく低くすることができ、またマッ
チングのずれに対する同調も低出力状態の時行なわせる
ことができた。In this reactor, reactive gas is discharged downward from an inlet 8 and a spout that serves as an electrode on the saw side, and a plasma discharge is created between the pair of electrodes 3 and 4. be. Heating of the substrate is accomplished by a heater 7 and an electrode 17 at another electrode 4 in the drawing. The auxiliary circuit 5 was in this case placed inside the reactor and had the same effect as when placed outside the reactor as in Example 1. High frequency energy is supplied to six pairs of electrodes 3 and 4. Discharge 9 of the reaction products is carried out by a rotary pump 10. In the present invention, the electrode 3 is covered with a ground 22 with a ceramic 27 in between to prevent parasitic discharge between the electrode and the stainless steel reactor. The substrate with the surface to be formed was in this case placed on the electrode 4 for heat conduction. If this heating is done by radiation method using infrared lamps, the heating can be done in parallel to and perpendicular to the flow of the reactor, as shown in FIG. In either case, by providing the auxiliary circuit 5 in this embodiment as well, the initial discharge can be made lower than the main discharge, and tuning for mismatching can also be performed in a low output state. Ta.
このため被形成面でのプラズマ放電の問題に関する損傷
を従来に比べてほとんど除去することができた。Therefore, damage caused by plasma discharge on the surface to be formed can be almost completely eliminated compared to the conventional method.
以上の説明より明らかな如く、本発明は容量結合型のプ
ラズマ反応において、1〜20Wの低い出力にて放電を
させようとする時、放電を開始するために15〜50W
の高い放電をさせることにより被形成面に損傷を与える
ことなく、2つの電極間を導線または5〜100Ωの抵
抗性導線にて電気配線で接続する程度で成就することが
でき、その工業的効果の大きさに比べてきわめて簡単に
プラズマCVDで形成される被膜の特性のをすることが
できた。As is clear from the above explanation, in a capacitively coupled plasma reaction, when discharging is to be performed at a low output of 1 to 20 W, the present invention provides a power supply of 15 to 50 W to start the discharge.
This can be achieved by connecting two electrodes with electrical wiring using a conductive wire or a resistive conductive wire of 5 to 100 Ω without damaging the surface to be formed by generating a high discharge, and its industrial effects. The characteristics of the film formed by plasma CVD could be determined very easily compared to the size of the film.
第1図は本発明を実施するための等価回路を示す。 FIG. 1 shows an equivalent circuit for implementing the invention.
Claims (1)
熱する手段と、前記反応空間に配された一対の放電用容
量性電極と、該電極に電気エネルギーを供給する電源と
、前記プラズマ反応空間に被形成面を有する基板とを具
備したプラズマ気相反応装置において、前記一対の電極
間に連結または配されたグローまたはアーク放電開始出
力を下げるための補助回路を有することを特徴とするプ
ラズマ反応用装置。 2 特許請求の範囲第1項において、放電開始出力電力
を下げるための補助回路はインダクタンス成分を有し、
補助回路のインピーダンスはZc>Zs>Zc′ 但し、Zcは放電開始前の電極間のインピーダンス、Z
c′は放電開始後の電極間のインピーダンス の関係を有することを特徴とするプラズマ反応用装置。 3 特許請求の範囲第1項において、プラズマ反応空間
内に被形成面を有する基板表面が対の容量性電極間に加
わる電気力線にそつて配置されたことを特徴とするプラ
ズマ反応用装置。[Scope of Claims] 1. A plasma reaction space having a cylindrical shape, means for heating the reaction space, a pair of discharge capacitive electrodes disposed in the reaction space, and a power source supplying electrical energy to the electrodes. and a substrate having a surface to be formed in the plasma reaction space, further comprising an auxiliary circuit connected or disposed between the pair of electrodes for lowering glow or arc discharge initiation output. A plasma reaction device characterized by: 2. In claim 1, the auxiliary circuit for lowering the discharge start output power has an inductance component,
The impedance of the auxiliary circuit is Zc>Zs>Zc′ However, Zc is the impedance between the electrodes before the start of discharge, and Z
A plasma reaction device characterized in that c' has an impedance relationship between the electrodes after the start of discharge. 3. The apparatus for plasma reaction according to claim 1, characterized in that the surface of the substrate having the surface to be formed in the plasma reaction space is arranged along the lines of electric force applied between the pair of capacitive electrodes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4783482A JPS6044970B2 (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Plasma reaction equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4783482A JPS6044970B2 (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Plasma reaction equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58163436A JPS58163436A (en) | 1983-09-28 |
| JPS6044970B2 true JPS6044970B2 (en) | 1985-10-07 |
Family
ID=12786382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4783482A Expired JPS6044970B2 (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Plasma reaction equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044970B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61185883U (en) * | 1985-05-10 | 1986-11-19 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0719750B2 (en) * | 1984-06-22 | 1995-03-06 | 鐘淵化学工業株式会社 | Glo-discharge type film forming device |
| JPH0719751B2 (en) * | 1984-07-02 | 1995-03-06 | 鐘淵化学工業株式会社 | Deposition method |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP4783482A patent/JPS6044970B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61185883U (en) * | 1985-05-10 | 1986-11-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58163436A (en) | 1983-09-28 |
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