JPS6242997B2 - - Google Patents
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- JPS6242997B2 JPS6242997B2 JP58013761A JP1376183A JPS6242997B2 JP S6242997 B2 JPS6242997 B2 JP S6242997B2 JP 58013761 A JP58013761 A JP 58013761A JP 1376183 A JP1376183 A JP 1376183A JP S6242997 B2 JPS6242997 B2 JP S6242997B2
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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
- C23C16/48—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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/482—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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光化学蒸着装置に関するものである。
最近、電子複写機の感光ドラムや太陽電池など
に使用される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、他方では各種の
絶縁膜や保護膜の形成にも蒸着方法が利用され、
用途によつては種々の蒸着方法が提案されている
が、このなかでも光化学反応を利用した光化学蒸
着方法は被膜形成速度が著しく早く、大面積部に
も均一な被膜を形成できるなどの利点を有し、最
近特に注目を集めている。
に使用される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、他方では各種の
絶縁膜や保護膜の形成にも蒸着方法が利用され、
用途によつては種々の蒸着方法が提案されている
が、このなかでも光化学反応を利用した光化学蒸
着方法は被膜形成速度が著しく早く、大面積部に
も均一な被膜を形成できるなどの利点を有し、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、
紫外線をよく透過する容器内に基板を配置し、光
反応用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
の大きな利点を有するが、反面、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
きく阻害する欠点があることが分つた。
紫外線をよく透過する容器内に基板を配置し、光
反応用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
の大きな利点を有するが、反面、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
きく阻害する欠点があることが分つた。
そこで、光反応性ガスの通路であり、かつ基板
が配置される反応空間と、この光反応性ガスに光
化学反応を生起せしめる紫外線をプラズマ放電に
より発生させる放電空間とを同一容器で取り囲
み、プラズマと基板との間に隔壁を設けない、い
わゆる放電内蔵型光化学蒸着装置が研究開発され
ている。
が配置される反応空間と、この光反応性ガスに光
化学反応を生起せしめる紫外線をプラズマ放電に
より発生させる放電空間とを同一容器で取り囲
み、プラズマと基板との間に隔壁を設けない、い
わゆる放電内蔵型光化学蒸着装置が研究開発され
ている。
ところでこれらの装置では紫外線を効率よく発
生させるためには水銀の蒸気圧の制御が重要であ
るが、前述の容器の外部から紫外線ランプで照射
するものではランプ管壁の最冷部の温度を調整す
ることにより比較的容易に水銀の蒸気圧を制御す
ることが可能である。ところが放電内蔵型ではこ
の制御がなかなか困難な問題点がある。次にその
理由を説明するに、放電内蔵型の放電空間に水銀
蒸気を供給する方法として、例えば光反応性ガス
の供給パイプの途中に水銀貯留部を設け、このガ
スと共に水銀蒸気をフローさせることが行れる。
しかしこの方法では水銀貯留部を温度制御しても
フロー中にパイプ内壁に水銀が凝縮付着してしま
い、放電空間の蒸気圧が最適値から大きく隔たる
ことがあつた。また、容器内の底部に水銀貯留部
を設けて水銀蒸気を直接放電空間に到達させるこ
とが行れるが、これも容器内に水銀貯留部用のス
ペースが必要であり、またこの水銀貯留部が紫外
線照射の妨げとならないように設置しなければな
らず、更に容器の温度と異なる温度に水銀貯留部
を調節するのが困難であつた。
生させるためには水銀の蒸気圧の制御が重要であ
るが、前述の容器の外部から紫外線ランプで照射
するものではランプ管壁の最冷部の温度を調整す
ることにより比較的容易に水銀の蒸気圧を制御す
ることが可能である。ところが放電内蔵型ではこ
の制御がなかなか困難な問題点がある。次にその
理由を説明するに、放電内蔵型の放電空間に水銀
蒸気を供給する方法として、例えば光反応性ガス
の供給パイプの途中に水銀貯留部を設け、このガ
スと共に水銀蒸気をフローさせることが行れる。
しかしこの方法では水銀貯留部を温度制御しても
フロー中にパイプ内壁に水銀が凝縮付着してしま
い、放電空間の蒸気圧が最適値から大きく隔たる
ことがあつた。また、容器内の底部に水銀貯留部
を設けて水銀蒸気を直接放電空間に到達させるこ
とが行れるが、これも容器内に水銀貯留部用のス
ペースが必要であり、またこの水銀貯留部が紫外
線照射の妨げとならないように設置しなければな
らず、更に容器の温度と異なる温度に水銀貯留部
を調節するのが困難であつた。
そこで本発明は水銀の蒸気圧の制御が容易で効
率よく紫外線を発生させることが可能な放電内蔵
型の光化学蒸着装置を提供することを目的とし、
その構成は、容器内の放電空間に連通する水銀貯
留部を容器外に設け、この連通部をヒーターで水
銀貯留部より高温に加熱するとともに水銀貯留部
をペルチヱ効果素子により温度制御することを特
徴とするものである。
率よく紫外線を発生させることが可能な放電内蔵
型の光化学蒸着装置を提供することを目的とし、
その構成は、容器内の放電空間に連通する水銀貯
留部を容器外に設け、この連通部をヒーターで水
銀貯留部より高温に加熱するとともに水銀貯留部
をペルチヱ効果素子により温度制御することを特
徴とするものである。
以下に図面に示す実施例に基いて本発明をより
具体的に説明する。
具体的に説明する。
容器１の上部には一対の電極２，２が対向して
配設され、この電極２間が放電空間３を構成して
いる。容器１の頂部と下部に光反応性ガスの供給
孔１ａと排出孔１ｂが設けられており、底部には
試料台１ｃが設置されてその上部が反応空間５を
構成するが、両空間３，５間には透明石英ガラス
などの隔壁は設けられていない。そして容器１上
方の放電空間３の側壁に石英ガラス製パイプから
なる連通部６が接続され、その下端に金属製の水
銀貯留部７が固着されている。従つてこの水銀貯
留部７の水銀が蒸発して放電用ガスとして放電空
間３に到達して紫外線を発生させる。この連通部
６には電熱ヒーター８が巻回されて加熱可能とな
つており、水銀貯留部７の下面は温度制御部材９
が接触している。この温度制御部材９はアルミや
銅などの熱伝導性の良い金属板の裏面にペルチヱ
効果素子を密接させたものであり、一方向に電流
を流すとその電流値に応じてその一面において吸
熱するとともに他面において発熱し、逆方向に電
流を流すと吸熱面と発熱面とが逆になる機能を有
し、このペルチヱ効果素子は熱慣性が小さく、わ
ずかな消費電力で精密に温度制御することが可能
である。この金属板の表面に熱伝導性の良いゴム
を張つたりペースト状物質を塗布すれば水銀貯留
部７との密着性が向上して好ましいが、この金属
板は必ずしも必要ではなく、ペルチヱ効果素子を
直接水銀貯留部７に接触させてもよい。そして温
度制御部材９の下面には水冷ブロツク１０が接触
しており、温度制御部材９を冷却するようになつ
ている。この水冷ブロツク１０も必しも必要では
ないが、ペルチヱ効果素子の発熱面をこの水冷ブ
ロツクで水冷すればペルチヱ効果素子を有効に作
動させることができる。そして測温計１１が水銀
貯留部７内に挿入されて水銀の温度が実測され、
この信号が制御ボツクス１２に入力されて実測温
度と制御目標である設定温度との差に応じた方向
と大きさの電流がペルチヱ効果素子に通電される
ようになつている。従つて作動を開始して定常状
態になれば、水銀温度が設定温度より低いときは
温度制御部材９により加熱され、逆に高ければ冷
却されて常に設定温度に制御される。そして連通
部６はヒーター８により加熱されて設定温度より
高い温度に保持されている。
配設され、この電極２間が放電空間３を構成して
いる。容器１の頂部と下部に光反応性ガスの供給
孔１ａと排出孔１ｂが設けられており、底部には
試料台１ｃが設置されてその上部が反応空間５を
構成するが、両空間３，５間には透明石英ガラス
などの隔壁は設けられていない。そして容器１上
方の放電空間３の側壁に石英ガラス製パイプから
なる連通部６が接続され、その下端に金属製の水
銀貯留部７が固着されている。従つてこの水銀貯
留部７の水銀が蒸発して放電用ガスとして放電空
間３に到達して紫外線を発生させる。この連通部
６には電熱ヒーター８が巻回されて加熱可能とな
つており、水銀貯留部７の下面は温度制御部材９
が接触している。この温度制御部材９はアルミや
銅などの熱伝導性の良い金属板の裏面にペルチヱ
効果素子を密接させたものであり、一方向に電流
を流すとその電流値に応じてその一面において吸
熱するとともに他面において発熱し、逆方向に電
流を流すと吸熱面と発熱面とが逆になる機能を有
し、このペルチヱ効果素子は熱慣性が小さく、わ
ずかな消費電力で精密に温度制御することが可能
である。この金属板の表面に熱伝導性の良いゴム
を張つたりペースト状物質を塗布すれば水銀貯留
部７との密着性が向上して好ましいが、この金属
板は必ずしも必要ではなく、ペルチヱ効果素子を
直接水銀貯留部７に接触させてもよい。そして温
度制御部材９の下面には水冷ブロツク１０が接触
しており、温度制御部材９を冷却するようになつ
ている。この水冷ブロツク１０も必しも必要では
ないが、ペルチヱ効果素子の発熱面をこの水冷ブ
ロツクで水冷すればペルチヱ効果素子を有効に作
動させることができる。そして測温計１１が水銀
貯留部７内に挿入されて水銀の温度が実測され、
この信号が制御ボツクス１２に入力されて実測温
度と制御目標である設定温度との差に応じた方向
と大きさの電流がペルチヱ効果素子に通電される
ようになつている。従つて作動を開始して定常状
態になれば、水銀温度が設定温度より低いときは
温度制御部材９により加熱され、逆に高ければ冷
却されて常に設定温度に制御される。そして連通
部６はヒーター８により加熱されて設定温度より
高い温度に保持されている。
次にこの装置を用いた蒸着例を示すと、反応空
間５に流す光化学反応ガスの構成は、キヤリアー
ガスとしてアルゴン５mmHg、光増感剤として水
銀３×10-3mmHg、分解蒸着用ガスとして四水素
化珪素0.3mmHgの混合ガスから成り、水銀の設定
温度を40℃とし、蒸気圧２×10-3mmHgの水銀蒸
気が放電空間３に到達するようにした。このと
き、連通部６は60℃に加熱されており、水銀蒸気
がここに凝縮付着することがない。被処理物であ
る基板４は約150℃に加熱されたアルミナ板であ
り、電圧100V、電流8Aで放電空間３に放電させ
ると紫外線が発生し、四水素珪素が光分解されて
アモルフアスの珪素が基板４上に蒸着される。こ
のとき、水銀温度が最適値に制御されているた
め、紫外線が効率よく発生し、波長258nｍのス
ペクトル光の出力の変動は２％以内であつた。そ
してペルチヱ効果素子の消費電力はわずか5W程
度であつた。
間５に流す光化学反応ガスの構成は、キヤリアー
ガスとしてアルゴン５mmHg、光増感剤として水
銀３×10-3mmHg、分解蒸着用ガスとして四水素
化珪素0.3mmHgの混合ガスから成り、水銀の設定
温度を40℃とし、蒸気圧２×10-3mmHgの水銀蒸
気が放電空間３に到達するようにした。このと
き、連通部６は60℃に加熱されており、水銀蒸気
がここに凝縮付着することがない。被処理物であ
る基板４は約150℃に加熱されたアルミナ板であ
り、電圧100V、電流8Aで放電空間３に放電させ
ると紫外線が発生し、四水素珪素が光分解されて
アモルフアスの珪素が基板４上に蒸着される。こ
のとき、水銀温度が最適値に制御されているた
め、紫外線が効率よく発生し、波長258nｍのス
ペクトル光の出力の変動は２％以内であつた。そ
してペルチヱ効果素子の消費電力はわずか5W程
度であつた。
以上説明したように、本発明はまず水銀貯留部
を容器外に設けたので容器内のスペースを有効に
利用でき、紫外線照射の妨げとなることがなく、
更に温度制御を容易に行うことができる。そして
ペルチヱ効果素子を用いて温度制御を行うので水
銀の温度を精密に制御することが可能となり、従
つて常に最高出力の紫外線を得ることができる。
更に連通部を水銀温度よく高温に保持したので水
銀が凝縮付着することがなく、水銀の蒸気圧の制
御が容易で効率よく紫外線を発生させることが可
能な放電内蔵型の光化学蒸着装置を提供すること
ができる。
を容器外に設けたので容器内のスペースを有効に
利用でき、紫外線照射の妨げとなることがなく、
更に温度制御を容易に行うことができる。そして
ペルチヱ効果素子を用いて温度制御を行うので水
銀の温度を精密に制御することが可能となり、従
つて常に最高出力の紫外線を得ることができる。
更に連通部を水銀温度よく高温に保持したので水
銀が凝縮付着することがなく、水銀の蒸気圧の制
御が容易で効率よく紫外線を発生させることが可
能な放電内蔵型の光化学蒸着装置を提供すること
ができる。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図
は同じく平面図である。 １……容器、２……電極、３……放電空間、４
……基板、５……反応空間、６……連通部、７…
…水銀貯留部、８……ヒーター、９……温度制御
部材。
は同じく平面図である。 １……容器、２……電極、３……放電空間、４
……基板、５……反応空間、６……連通部、７…
…水銀貯留部、８……ヒーター、９……温度制御
部材。
Claims (1)
- １ 光反応性ガスの通路であり、かつ基板が配置
される反応空間と、この光反応性ガスに光化学反
応を生起せしめる紫外線をプラズマ放電により発
生させる放電空間とを同一容器で取り囲んだ放電
内蔵型の光化学蒸着装置であつて、放電空間に連
通する水銀貯留部を容器外に設け、この連通部を
ヒーターで水銀貯留部より高温に加熱するととも
に水銀貯留部をペルチヱ効果素子により温度制御
することを特徴とする光化学蒸着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58013761A JPS59140365A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 光化学蒸着装置 |
| US06/566,791 US4516527A (en) | 1983-02-01 | 1983-12-29 | Photochemical vapor deposition apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58013761A JPS59140365A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 光化学蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59140365A JPS59140365A (ja) | 1984-08-11 |
| JPS6242997B2 true JPS6242997B2 (ja) | 1987-09-10 |
Family
ID=11842232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58013761A Granted JPS59140365A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 光化学蒸着装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4516527A (ja) |
| JP (1) | JPS59140365A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60206446A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-18 | Canon Inc | 光化学気相成長装置 |
| US4619844A (en) * | 1985-01-22 | 1986-10-28 | Fairchild Camera Instrument Corp. | Method and apparatus for low pressure chemical vapor deposition |
| JP2515775B2 (ja) * | 1987-02-18 | 1996-07-10 | 株式会社日立製作所 | 表面処理方法および装置 |
| US5138973A (en) * | 1987-07-16 | 1992-08-18 | Texas Instruments Incorporated | Wafer processing apparatus having independently controllable energy sources |
| US4981565A (en) * | 1988-12-23 | 1991-01-01 | Gte Products Corporation | Method and apparatus for controlling the flow rate of mercury in a flow system |
| DE3919538A1 (de) * | 1989-06-15 | 1990-12-20 | Asea Brown Boveri | Beschichtungsvorrichtung |
| US5083030A (en) * | 1990-07-18 | 1992-01-21 | Applied Photonics Research | Double-sided radiation-assisted processing apparatus |
| US5451258A (en) * | 1994-05-11 | 1995-09-19 | Materials Research Corporation | Apparatus and method for improved delivery of vaporized reactant gases to a reaction chamber |
| US5728224A (en) * | 1995-09-13 | 1998-03-17 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Apparatus and method for manufacturing a packaging material using gaseous phase atmospheric photo chemical vapor deposition to apply a barrier layer to a moving web substrate |
| US5782980A (en) * | 1996-05-14 | 1998-07-21 | Advanced Micro Devices, Inc. | Low pressure chemical vapor deposition apparatus including a process gas heating subsystem |
| US6202591B1 (en) | 1998-11-12 | 2001-03-20 | Flex Products, Inc. | Linear aperture deposition apparatus and coating process |
| KR20050004379A (ko) * | 2003-07-02 | 2005-01-12 | 삼성전자주식회사 | 원자층 증착용 가스 공급 장치 |
| JP5264039B2 (ja) * | 2004-08-10 | 2013-08-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
| JP5179739B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2013-04-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 蒸着装置、蒸着装置の制御装置、蒸着装置の制御方法および蒸着装置の使用方法 |
Family Cites Families (5)
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1983
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| JPS59140365A (ja) | 1984-08-11 |
| US4516527A (en) | 1985-05-14 |
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