DE69821055T2

DE69821055T2 - Gerät zur Herstellung elektronischer Vorrichtungen

Info

Publication number: DE69821055T2
Application number: DE69821055T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Tenri-shi Ito; Osamu Kitakatsuragi-gun Sakai
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: JP3396399B2; EP0887836A3; EP0887836A2; DE69821055D1; EP0887836B1; US5935374A; JPH1116843A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, das speziell geeignet ist als plasmachemisches Dampfabscheidegerät, verwendbar zur Bildung eines dünnen Halbleiterfilms, gebildet aus amorphem Siliciumhydrid und einem isolierenden Film oder geeignet als Plasmaätzgerät, verwendbar zur Verarbeitung einer Halbleitervorrichtung, einer Flüssigkristallvorrichtung und dergleichen. In dieser Beschreibung wird plasmachemisches Dampfabscheiden, bezeichnet als „Plasma-CVD", und amorphes Siliciumhydrid wird bezeichnet als „a-Si:H".
2. Beschreibung des diesbezüglichen Standes der Technik
Heutzutage sind Geräte zur Herstellung elektronischer Vorrichtungen, wie beispielsweise Plasma-CVD-Geräte und Plasmaätzgeräte für die Herstellung von Metallfilmen, Halbleiterfilmen, dielektrischen Filmen und Kristallleitungswafern, weitgehend in Verwendung.
Eine Anregungsfrequenz einer Hochfrequenzstromversorgung zur Erzeugung von Plasma, die in den meisten derartigen Geräten zur Herstellung von elektronischen Geräten verwendet wird, ist eine Radiowelle (Frequenz: um 13,56 Mhz herum; auch bezeichnet als „RF" oder Hochfrequenz „HF") oder eine Mikrowelle (Frequenz um 2,45 GHz herum; auch bezeichnet als „MW").
In jüngster Zeit wurde mit aktuellen Untersuchungen der Plasmaphysik theoretisch gefunden, ebenso basierend auf Versuchen, dass ein Zwischenfrequenzband zwischen dem Radiowellenfrequenzband und dem Mikrowellenfrequenzband zur Verwendung bei der Herstellung von elektronischen Vorrichtungen geeignet ist. Das Zwischenfrequenzband umfaßt ein Band um 100 MHz herum, das als das „VHF" (Very High Frequency)-Band und ein Band um einige hundert MHz herum, das als „UHF" (Ultra High Frequency)-Band bezeichnet wird.
A. A. Howling et al. in „J. Vac. Sci. Technol. A10 (1992), S. 1080" beschreiben beispielsweise die Abhängigkeit von SiH₄-Plasma von der Frequenz im Falle, wo das VHF-Band für eine Anregungsfrequenz verwendet wird. T. Kitamura et al. „Plasma Sources Sci. Technol. 2 (1993), S. 40–45" und „S. Oda, Plasma Sources Sci. Technol. 2 (1993), S: 26–29" beschreiben beispielsweise Effekte bei Verwendung des VHF-Bands als Anregungsfrequenz.
Die offengelegte japanische Veröffentlichung Nr. 6-77144 beschreibt einen verwendbaren Hochfrequenzbereich und die offengelegte japanische Veröffentlichung Nr. 6-5522 beschreibt die Verwendung von Hochfrequenzenergie, die ermöglicht wird durch Ändern der Oberflächenstruktur einer Kathodenelektrode. Die offengelegte japanische Veröffentlichung Nr. 7-273038 beschreibt die Einführung eines isolierenden Rohrs in einen Zwischenbereich eines Gaseinleitungsrohrs, das verwendet wird, um Gas in eine Reaktionskammer einzuführen. Die oben erwähnte Veröffentlichung beschreibt ebenfalls eine Technologie für die Lage und den Innendurchmesser des isolierenden Rohrs.
14 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Plasma-CVD-Geräts 700. Das herkömmliche Plasma-CVD-Gerät 700 umfaßt eine Reaktionskammer 5. Die Reaktionskammer 5 nimmt eine Kathodenelektrode 2 und eine Anodenelektrode 4, die einander gegenüberliegen, auf. Die Anodenelektrode 4 weist ein Substrat 6 auf, das auf einer Fläche hiervon vorgesehen ist, die der Kathodenelektrode 2 gegenüberliegt. Die Reaktionskammer 5 nimmt weiterhin ein Heizgerät 7 auf, vorgesehen auf der rückwärtigen Wand 5b hiervon.
Das Reaktionsgas 8 wird durch ein Gaseinleitungsrohr 1 in die Reaktionskammer 5 eingeführt. Ein Ende 1a des Gaseinleitungsrohrs 1 ist mit der Kathodenelektrode 2 verbunden. Das Reaktionsgas 8 wird durch eine Gasausstoßöffnung (nicht gezeigt), gebildet in der Kathodenelektrode 2 in die Reaktionskammer 5 geblasen. Das Gaseinleitungsrohr 1 weist ein isolierendes Rohr 10 in einem Zwischenbereich hiervon auf. Ein Hochfrequenzgenerator 3, einschließlich einer Hochfrequenzenergieversorgung 3a und einen Anpassungsstromkreis 3b, ist in Nachbarschaft zum Ende 1a des Gaseinleitungsrohrs 1 vorgesehen.
Die Verwendung eines Zwischenbereichs zwischen der RF und der MW als Anregungsfrequenz der Hochfrequenzenergieversorgung 3a ist vorteilhaft für (1) die Zunahme der Plasmadichte im Verhältnis zum Quadrat der Frequenz und (2) Realisieren einer derartig hohen Plasmadichte durch ein relativ niedriges Potential.
Vorteil (1) oben bezieht sich auf die Tatsache, dass die Filmabscheidungsrate in dem Falle, wo der Zwischenbereich für die Filmabscheidung verwendet wird, im Verhältnis zum Quadrat der Frequenz ansteigt und bezieht sich auf die Tatsache, dass die Ätzrate in dem Falle, wo der Zwischenbereich zum Ätzen verwendet wird, im Verhältnis zum Quadrat der Frequenz zunimmt. Demgemäß wird die Herstellungseffizienz von elektronischen Vorrichtungen erhöht.
Vorteil (2) oben begrenzt Plasmaschäden, d. h. Schäden auf dem Film oder Substrat, verursacht durch im Plasma enthaltene Ionen, auch während der Hochgeschwindigkeitsfilmbildung oder -Ätzung.
15 ist eine Darstellung, die die Impedanzen in der Reaktionskammer 5 und dem Gaseinleitungsrohr 1, bezogen auf die Frequenz im Plasma-CVD-Gerät 700, veranschaulicht. Wenn nur eine Spannung mit einer Frequenz im RF-Band zur Erzeugung von Plasma verwendet wird, beträgt die Impedanz |z| zwischen der Kathodenelektrode 2 und der Anodenelektrode 4 in der Reaktionskammer 5 etwa 10 bis 20 Ω, wohingegen die Impedanz |z| im Gaseinleitungsrohr 1 etwa so hoch ist wie 300 Ω. Demgemäß wird das Gaseinleitungsrohr 1 mit sehr wenig Hochfrequenzenergie versorgt, was ein Auftreten von elektrischer Entladung in der Reaktionskammer 5 ermöglicht.
In einer Elektronikbranche, die als riesige mikroelektronische Industrie bezeichnet wird, wie Solarzellen und Flüssigkristallanzeigevorrichtungen unter Verwendung von dünnen Filmen, gebildet aus Materialien vom a-Si:H-Typ, haben Substrate eine relativ große Länge von beispielsweise etwa 40 bis 60 cm. Um einen hohen Durchsatz zu realisieren, ist eine Reaktionskammer zur Verarbeitung einer Vielzahl derartiger großer Substrate zur gleichen Zeit erforderlich. Für ein Gerät zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen ist es beispielsweise sehr wichtig, dass eine Vielzahl von Substraten gleichzeitig verarbeitet werden sollte, um einen hohen Durchsatz zu realisieren.
Aus den oben beschriebenen Gründen, hat eine Reaktionskammer unvermeidbarerweise eine Seite, so groß wie etwa 1 m. Noch spezieller müssen die Flächen der Kathodenelektrode und der Anodenelektrode, die einander gegenüberliegen, d. h. die Elektrodenflächen, vergrößert werden. Die Größe der Elektrodenflächen liegt in derselben Größenordnung wie diejenige der Wellenlänge des VHF-Bandes.
Um daher einen hohen Durchsatz zu realisieren, ist es notwendig, eine Frequenz im VHF- oder UHF-Band, die der Größe des herzustellenden Geräts entspricht (d. h. der Größe des Reaktionsraums zwischen der Kathodenelektrode und der Anodenelektrode) als Anregungsfrequenz, die von der Hochfrequenzenergieversorgung geliefert wird, zu verwenden. Aufgrund des Standes der Technik, beschrieben in den offengelegten japanischen Veröffentlichungen Nr. 6-77144, 6-5522 und 7-273038 treten die folgenden Probleme (1) und (2) auf. Aufgrund derartiger Probleme wird die Verwendung von im Reaktionsraum über einem großen Oberflächenbereich erzeugtem Plasma verhindert.
(1) Der Anstieg der Größe der Kathodenelektrode und der Anodenelektrode erhöht die Pufferkapazität, was die Impedanz zwischen der Kathodenelektrode und der Anodenelektrode, d. h. der Impedanz in der Reaktionskammer, ansteigen läßt.
Insbesondere bei dem in der offengelegten japanischen Veröffentlichung Nr. 7-273038 beschriebenen Plasma-CVD-Gerät 700 (14), worin das isolierende Rohr 10 in einem Zwischenbereich des Gaseinleitungsrohrs 1 vorgesehen ist, hat das isolierende Rohr 10 eine Kapazität, wenn die Hochfrequenzenergie im VHF-Band zugeführt wird. Die Kapazität bewirkt Resonanz und folglich wird die Impedanz |z| im Gaseinleitungsrohr 1 geringer als die Impedanz |z| in der Reaktionskammer 5.
Als Folge wird die Hochfrequenzenergie durch das isolierende Rohr 10 im Gaseinleitungsrohr 1 absorbiert und das isolierende Rohr 10 heizt sich übermäßig auf. Daher wird die in die Reaktionskammer 5 eingeführte Energiemenge reduziert, was die elektrische Entladung zwischen der Kathodenelektrode 2 und der Anodenelektrode 4 verhindert.
Darüberhinaus kann ein derartiges Phänomen nachteiligerweise das isolierende Rohr 10 schmelzen und zerstören und somit Sicherheitsprobleme verursachen.
(2) Im Falle, wenn Hochfrequenzenergie im isolierenden Rohr 10 im Gaseinleitungsrohr 1, wie oben beschrieben, absorbiert wird, kann nachteiligerweise eine elektrolytische Dissoziation des Reaktionsgases auftreten, d. h. das Reaktionsgas wird nachteiligerweise in den Plasmazustand überführt.
Wenn für die Filmbildung oder die Trockenätzung eingesetztes Gas bevor es in die Reaktionskammer eingeführt wird, elektrolytisch dissoziiert wird, wird die Filmbildung oder -ätzung nicht durchgeführt. Weiterhin wird eine Plasmaerzeugung in der Reaktionskammer nicht durchgeführt. Wenn beispielsweise SiH₄-Gas, das zur Bildung eines Siliciumfilms in der Reaktionskammer verwendet wird, vor dem Einführen in die Reaktionskammer elektrolytisch dissoziiert wird, verliert das Silicium seine Reaktionsaktivität und tritt in einem mikroskopischen Pulverzustand in die Reaktionskammer ein. Silicium in einem derartigen Zustand bewirkt beispielsweise eine Beeinträchtigung der Filmqualität und Partikelkontamination.
Demgemäß wird das Gaseinleitungsrohr bevorzugt strukturiert, um die elektrolytische Dissoziation zu verhindern.
Die EP 272 140 bezieht sich auf einen Reaktor zur Durchführung vieler Verarbeitungsschritte für integrierte Schaltungen und die Modifizierung von Profil- oder anderen Filmeigenschaften durch Sputtern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß wird ein Gerät zur Herstellung elektronischer Vorrichtungen, wie in Anspruch 1 beansprucht, zur Verfügung gestellt.
In einer Ausführungsform der Erfindung stellt die Impedanz anpassende Vorrichtung die Impedanz des Gaseinleitungsrohrs höher ein als die Impedanz der Reaktionskammer.
In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Impedanz anpassende Vorrichtung ein isolierendes Rohr, das in einem Zwischenbereich des Gaseinleitungsrohrs angeordnet ist als Teil des Gaseinleitungsrohrs, mit einer einstellbaren Länge und einer Kapazität C, die durch Einstellen der Länge des isolierenden Rohrs als Impedanz-Anpassungs-Kapazität C₁ veränderbar ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfüllt die Impedanz-Anpassungs-Kapazität C₁ die Beziehung (1): |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |(2π·f)L – 1/(2π·f)C1| (1)wobei:
π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser,
f: die Anregungsfrequenz,
L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt,
C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential, und
L: die Induktivität an einer Stelle, die mit dem isolierenden Rohr in dem Gaseinleitungsrohr elektrisch in Reihe geschaltet ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gaseinleitungsrohr in einem Zwischenbereich ein isolierendes Rohr auf, und die Impedanz anpassende Vorrichtung enthält einen weiteren im Gaseinleitungsrohr angeordneten Bereich, der mit dem isolierenden Rohr in Reihe geschaltet ist, und der weitere Bereich weist eine einstellbare Länge und eine Impedanz anpassende Induktivität L₁ auf.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfüllt die Impedanz anpassende Induktivität L₁ den Ausdruck (2): |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |(2π·f)L1 – 1/(2π·f)C| (2)wobei:
π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser,
f: die Anregungsfrequenz,
L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt,
C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential, und
C: die Kapazität zwischen dem isolierenden Rohr und dem Bereich mit Massepotential ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gaseinleitungsrohr in einem Zwischenbereich ein isolierendes Rohr auf, und die Impedanz anpassende Vorrichtung enthält einen weiteren im Gaseinleitungsrohr angeordneten Bereich, der mit dem isolierenden Rohr in Reihe geschaltet ist, und der weitere Bereich weist eine Impedanz anpassende Induktivität L₂ auf und ist mit dem Gaseinleitungsrohr parallel geschaltet.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfüllt die Impedanz anpassende Induktivität L₂ den Ausdruck (3): |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |(2π·f)(1/(1/L + 1/L2)) – 1/(2π·f)C| (3)wobei:
π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser,
f: die Anregungsfrequenz,
L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt,
C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential,
L: die Induktivität an einer Stelle, die mit dem isolierenden Rohr in dem Gaseinleitungsrohr elektrisch in Reihe geschaltet ist und
C: die Kapazität zwischen dem isolierenden Rohr und dem Bereich mit Massepotential ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gaseinleitungsrohr in einem Zwischenbereich ein isolierendes Rohr auf, und die Impedanz anpassende Vorrichtung enthält eine Rillenstruktur, die auf einer inneren Fläche des isolierenden Rohrs angeordnet ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gaseinleitungsrohr in einem Zwischenbereich ein isolierendes Rohr auf, und die Impedanz anpassende Vorrichtung enthält einen weiteren Bereich mit einer Induktivität L₃, die mit dem isolierenden Rohr parallel geschaltet ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfüllt die Impedanz anpassende Induktivität L₃ den Ausdruck (4): |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |1/((2π·f)C – 1/(2π·f)L3)| (4) wobei:
π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser,
f: die Anregungsfrequenz,
L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt,
C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential, und
C: die Kapazität zwischen dem isolierenden Rohr und dem Bereich mit Massepotential ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Impedanz anpassende Vorrichtung eine Spule mit einer Induktivität L₄, die in einem Zwischenbereich des Gaseinleitungsrohrs angeordnet ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfüllt die Impedanz anpassende Induktivität L₄ den Ausdruck (5): |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |(2π·f)(L + L4)| (5)wobei:
π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser,
f: die Anregungsfrequenz,
L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt,
C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential, und
L: die Induktivität eines Bereichs des Gaseinleitungsrohrs außer der Spule ist, wobei sich der Bereich an einer Stelle befindet, der mit der Spule verbunden ist, die eine in Reihe geschaltete Induktivität L₄ zwischen einer Stelle aufweist, die bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode aufweist, und einer Stelle mit Massepotential ist.
Somit ermöglicht die hier beschriebene Erfindung den Vorteil, ein Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, das die Verwendung von Plasma in großem Bereich ermöglicht, das bei einer Anregungsfrequenz im VHF- oder UHF-Band erzeugt wurde, und das daher als Plasma-CVD-Gerät oder Plasmaätzgerät, das einen hohen Durchsatz liefert, geeignet ist.
Damit die vorliegende Erfindung ohne weiteres verständlicher wird, werden Ausführungsformen und veranschaulichende Beispiele hiervon anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm, das das Konzept der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist eine schematische Ansicht eines Plasma-CVD-Geräts in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
3 ist eine Darstellung, die die Impedanzen in einer Reaktionskammer und einem Gaseinleitungsrohr, bezogen auf die Frequenz im Plasma-CVD-Gerät, das in 2 gezeigt ist, veranschaulicht;
4 ist eine schematische Ansicht eines Plasma-CVD-Geräts in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
die 5 und 6 sind Darstellungen, die die Impedanzen in einer Reaktionskammer und einem Gaseinleitungsrohr, bezogen auf die Frequenz im Plasma-CVD-Gerät, das in 4 gezeigt ist, veranschaulichen;
7 ist eine schematische Ansicht eines Plasma-CVD-Geräts in einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
8 ist eine Darstellung, die die Impedanzen in einer Reaktionskammer und einem Gaseinleitungsrohr, bezogen auf die Frequenz im Plasma-CVD-Gerät, das in 7 gezeigt ist, veranschaulicht;
9 ist eine schematische Ansicht eines Plasma-CVD-Geräts in einem ersten Beispiel, das nicht Bestandteil der Erfindung ist;
10 ist eine Darstellung, die die Impedanzen in einer Reaktionskammer und einem Gaseinleitungsrohr, bezogen auf die Frequenz im Plasma-CVD-Gerät, das in 9 gezeigt ist, veranschaulicht;
11 ist eine schematische Ansicht eines Plasma-CVD-Geräts in einem zweiten Beispiel, das nicht Bestandteil der Erfindung ist;
12 ist eine Darstellung, die die Impedanzen in einer Reaktionskammer und einem Gaseinleitungsrohr, bezogen auf die Frequenz im Plasma-CVD-Gerät, das in 11 gezeigt ist, veranschaulicht.
13 ist eine schematische Ansicht eines Plasma-CVD-Geräts in einem dritten Beispiel, das nicht Bestandteil der Erfindung ist;
14 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Plasma-CVD-Geräts und
15 ist eine Darstellung, die die Impedanzen in einer Reaktionskammer und einem Gaseinleitungsrohr, bezogen auf die Frequenz im herkömmlichen Plasma-CVD-Gerät, das in 14 gezeigt ist, veranschaulicht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung durch Ausführungsformen und veranschaulichende Beispiele anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Wie durchweg in der Beschreibung verwendet, bezieht sich das VHF-Band auf ein Frequenzband von mehreren 10 bis mehreren 100 MHz über dem RF-Band (13,56 MHz), und das UHF-Band bezieht sich auf ein Frequenzband von mehreren 100 bis mehreren 1000 MHz.
Nach den erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird das Verhältnis zwischen einem Betrag P_G und einem Betrag P_P der Hochfrequenzenergie P_AUS mit einer Anregungsfrequenz f im VHF-Band oder UHF-Band, das durch die Hochfrequenzenergiequelle zur Verfügung gestellt wird, eingestellt. Die Menge P_G fließt über eine Impedanz anpassende Vorrichtung zur Erde und die Menge P_P fließt zu einer Kathodenelektrode. Das Verhältnis wird festgelegt durch das Verhältnis der Impedanz |z₂|, betreffend die Menge P_G in einem Gaseinleitungsrohr und die Impedanz |z₁|, betreffend die Menge P_P in einer Reaktionskammer. In dieser Beschreibung wird eine Impedanz, hervorgerufen durch einen Weg zwischen Verzweigungspunkt D und der Kathodenelektrode (der Weg entsprechend einem Teil des Gaseinleitungsrohrs) ignoriert, weil diese Impedanz signifikant kleiner ist, verglichen mit den Impedanzen |z₂| und |z₁|. Es ist möglich, im Pfad eine weitere Impedanz anpassende Vorrichtung vorzusehen, um die der Kathodenelektrode zur Verfügung gestellte Hochfrequenzspannung einzustellen.
In den nachfolgenden Ausführungsformen und Beispielen wird die Impedanz anpassende Vorrichtung so eingestellt, dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer, wenn die Hochfrequenzenergie geliefert wird. Ein deratiges Einstellen ermöglicht es, eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz im VHF- oder UHF-Band an die Kathodenelektrode mit einem ausreichenden Niveau anzulegen, um Plasma zu erzeugen.
In der nachfolgenden Ausführungsform haben identische Bauteile, die zuvor anhand von 14 diskutiert wurden, identische Bezugszeichen, und die Beschreibung hierfür wird weggelassen.
Ausführungsform 1
In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Plasma-CVD-Gerät 100 anhand der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, umfaßt das Plasma-CVD-Gerät 100 eine Reaktionskammer 5 mit rechteckigen Seitenflächen, die in einer x-Richtung länger sind als in einer y-Richtung, ein Gaseinleitungsrohr 1, vorgesehen außerhalb der Reaktionskammer 5 zum Einführen von Reaktionsgas in die Reaktionskammer 5, und einen Hochfrequenzgenerator 3, der mit dem Gaseinleitungsrohr 1 verbunden ist.
Die Reaktionskammer 5 nimmt eine interne quadratische Kathodenelektrode 2 mit beispielsweise 700 mm langen Seiten auf, sowie eine quadratische Anodenelektrode 4 mit beispielsweise 750 mm langen Seiten, die einander gegenüberliegen. Die Kathodenelektrode 2 und die Anodenelektrode 4 sind durch einen geeigneten Zwischenraum in y-Richtung voneinander getrennt. In dieser Ausführungsform beträgt der Zwischenraum 2,5 cm. Die Kathodenelektrode 2 ist mit einer Wand der Reaktionskammer 5 elektrisch verbunden und hat ein Massepotential. Ein Substrat 6 ist auf einer Fläche 4a der Anodenelektrode 4 vorgesehen, die der Kathodenelektrode 2 gegenüberliegt, d. h. einer Elektrodenoberfläche der Anodenelektrode 4. Ein Heizgerät 7 ist auf der rückwärtigen Wand 5b der Reaktionskammer 5 angeordnet. Die Reaktionskammer 5 hat Auslässe 5a am oberen Ende und am unteren Ende einer Vorderwand 5c der Reaktionskammer 5.
Ein Ende 1a des Gaseinleitungsrohrs 1 ist mit der Kathodenelektrode 2 elektrisch verbunden und ein weiteres Ende (nicht gezeigt) des Gaseinleitungsrohrs 1 ist mit einer Gasquelle (nicht gezeigt) verbunden. Das Gaseinleitungsrohr 1 weist ein isolierendes Rohr 14 in einem Zwischenbereich hiervon auf. Das isolierende Rohr 14 ist blasebalgähnlich und ist aus Polytetrafluorethylen (z. B. Teflon^®) gebildet mit einer Dielektrizitätskonstante von etwa 3,0. Das isolierende Rohr 14 dient als Impedanz anpassende Vorrichtung und die Größe hiervon in y-Richtung (d. h. die Länge) ist einstellbar. Der Rest des Gaseinleitungsrohrs 1 ist aus rostfreiem Stahl gebildet.
Eine Fläche 2a der Kathodenelektrode 2, die der Anodenelektrode 4 gegenüberliegt, d. h. eine Elektrodenoberfläche der Kathodenelektrode 2, weist eine Vielzahl von Durchlässen (nicht gezeigt) auf. Das im Gaseinleitungsrohr 1 strömende Reaktionsgas 8 wird durch die Durchlässe einem Reaktionsraum zwischen der Kathodenelektrode 2 und der Anodenelektrode 4 zugeführt.
Der Hochfrequenzgenerator 3 umfaßt eine Hochfrequenzenergieversorgung 3a und einen Anpassungsstromkreis 3b. Der Anpassungsstromkreis 3b ist mit dem Gaseinleitungsrohr 1 elektrisch in Reihe geschaltet. Im Plasma-CVD-Gerät 100 ist die Anregungsfrequenz f der Plasmaerzeugung auf 54,24 MHz eingestellt, was im VHF-Band liegt. Der Anpassungsstromkreis 3b ist zum Anpassen einer Eingabeimpedanz vorgesehen.
Im Plasma-CVD-Gerät 100 wird die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5 ausgedrückt als |z₁| = |(2π·f)L_F – 1/(2π·f)C_F| und die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 wird ausgedrückt als |z₂| = |(2π·f)L – 1/(2π·f)C₁|, wobei
π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser,
f: die Anregungsfrequenz,
L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode 2 besitzt,
C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode 2 besitzt, und einem Bereich mit Massepotential,
L: die Induktivität an einer Stelle, die mit dem isolierenden Rohr 14 im Gaseinleitungsrohr elektrisch in Reihe geschaltet ist, und
C₁: die Kapazität des isolierenden Rohrs 14 ist.
Die Induktivitäten L_F und L und die Kapazitäten C_F und C₁ sind schematisch in 2 gezeigt.
Die Länge des isolierenden Rohrs 14 wird so eingestellt, dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5, d. h. |z₁| < |z₂|. Noch spezieller wird die Länge des isolierenden Rohrs 14 eingestellt, um den Ausdruck (1) zu erfüllen, so dass die Kapazität C₁ des isolierenden Rohrs 14 als Impedanz-Anpassungs-Kapazität dient. |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |(2π·f)L – 1/(2π·f)C1| (1)
Noch spezieller beträgt die Anregungsfrequenz f zur Plasmaerzeugung 54,24 MHz, was im VHF-Band liegt. Das isolierende Rohr 14 wird eingestellt, um die Kapazität C₁ von 30 pF (herkömmlicher Wert; siehe 15) auf 10 pF zu ändern. Unter der Annahme, dass die Induktivität L im Gaseinleitungsrohr 1, die zur Änderung der Kapazität C₁ äquivalent ist, 0,2 μH beträgt, werden die Werte C_F, L_F und C₁ in 3 in den Ausdruck (1) eingesetzt. Das Ergebnis ist |z₁| = |(2π·f)L_F – 1/(2π·f)C_F| = 40 Ω (Reaktionskammer 5) und |z₂| = |(2π·f)L – 1/(2π·f)C₁| = 250 Ω (Gaseinleitungsrohr 1). Somit wird sichergestellt, dass bei einer Frequenz von bis zu etwa 80 MHz, was im VHF-Band liegt, das über dem RF-Band liegt, wie in
3 veranschaulicht, Plasma in der Reaktionskammer 5 erzeugt wird.
Wie oben beschrieben, ermöglicht das Plasma-CVD-Gerät 100, dass die Impedanz im Gaseinleitungsrohr 1 relativ leicht größer eingestellt werden kann als die Impedanz in der Reaktionskammer 5. Demgemäß wird das Plasma, das unter Verwendung einer Anregungsfrequenz im VHF- oder UHF-Band erzeugt wird, über einen großen Bereich im Reaktionsraum verwendet, und somit wird ein ausreichend hoher Durchsatz erreicht.
Ausführungsform 2
Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein Plasma-CVD-Gerät 200, woran die vorliegende Ausführungsform der Erfindung beschrieben wird.
Wie in 4 gezeigt, umfaßt das Plasma-CVD-Gerät 200 ein Spulenrohr 11 in einem Zwischenbereich des Gaseinleitungsrohrs 1. Das Spulenrohr 11 hat eine variable Länge und dient daher als Impedanz anpassende Vorrichtung. Die Länge des isolierenden Rohrs 10 ist nicht variabel. Das Spulenrohr 11 ist mit dem isolierenden Rohr 10 in Reihe geschaltet. Abgesehen von diesen Punkten hat das Plasma-CVD-Gerät 200 im wesentlichen denselben Aufbau, wie das Plasma-CVD-Gerät 100. Das isolierende Rohr 10 hat eine Kapazität C von 30 pF.
In 15 ist die Impedanz in der Reaktionskammer 5, hinsichtlich des in 14 gezeigten herkömmlichen Plasma-CVD-Geräts 700, signifikant niedriger als die Impedanz im Gaseinleitungsrohr 1 im RF-Band (um 10 MHz herum). Im Gegensatz hierzu ist die Impedanz in der Reaktionskammer 5 im VHF-Band (beispielsweise 50 bis 60 MHz) höher als die Impedanz im Gaseinleitungsrohr 1. Wenn demgemäß Hochfrequenzenergie mit einer Frequenz im VHF-Band aus der Hochfrequenzenergieversorgung 3a zugeführt wird, wird die Energie zum Gaseinleitungsrohr 1 geliefert. Daher wird in der Reaktionskammer 5 kein Plasma erzeugt.
Im Plasma-CVD-Gerät 200 in der zweiten Ausführungsform wird die Länge des Spulenrohrs 11 variiert, um die Induktivität L₁ des Gaseinleitungsrohrs 1 so einzustellen, dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5.
Die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5 wird ausgedrückt durch |z₁| = |(2π·f)L_F – 1/(2π·f)C_F| und die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 wird ausgedrückt durch |z₂| = |(2π·f)L₁ – 1/(2π·f)C|, wobei C die Kapazität zwischen dem isolierenden Rohr und einem Bereich mit Massepotential darstellt. Die Kapazität C ist in 4 schematisch gezeigt. Die Induktivität L₁ wird eingestellt, um den Ausdruck (2) zu erfüllen: |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |(2π·f)L1 – 1/(2π·f)C| (2)Noch spezieller wird die Induktivität L₁ beispielsweise eingestellt auf 0,02 μH (5) oder 0,005 μH (6), so dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5. Die Anregungsfrequenz f zur Plasmaerzeugung beträgt 54,24 MHz, was im VHF-Band liegt. Die Werte von C_F, L_F und C in 5 oder 6 werden in den Ausdruck (2) eingesetzt. Als Ergebnis beträgt die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 2 100 Ω, wenn die Induktivität L₁ 0,02 μH beträgt, und 105 Ω, wenn die Induktivität L₁ 0,005 μH beträgt, während die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5 etwa 40 Ω beträgt.
In jedem Fall ist die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5. Somit liefert das Plasma-CVD-Gerät 200 denselben Effekt, wie das Plasma-CVD-Gerät 100 in der ersten Ausführungsform.
Ausführungsform 3
Eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein Plasma-CVD-Gerät 300, anhand dem die vorliegende Ausführungsform der Erfindung beschrieben wird.
Wie in 7 gezeigt, umfaßt das Plasma-CVD-Gerät 300 ein Spulenset 12, das als Impedanz anpassende Vorrichtung dient. Das Spulenset 12 umfaßt eine Vielzahl von Spulen (3 in 7), die parallel geschaltet sind, jeweils mit einem Schalter 13. Die Länge des isolierenden Rohrs 10 ist nicht variabel. Abgesehen von diesen Punkten hat das Plasma-CVD-Gerät 300 im wesentlichen denselben Aufbau wie das Plasma-CVD-Gerät 100 in der ersten Ausführungsform.
Im Plasma-CVD-Gerät 300 werden die Schalter 13 des Spulensets 12 an oder aus geschaltet, um die Induktivität L₂ des Spulensets 12 zu ändern, so dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5.
Die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5 wird ausgedrückt als |z₁| = |(2π·f)L_F – 1/(2π·f)C_F| und die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 wird ausgedrückt als |z₂| = |(2π·f)(1/(1/L + 1/L₂)) – 1/(2π·f)C|. Die Induktivität L₂ wird eingestellt, um den Ausdruck (3) zu erfüllen: |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |(2π·f)(1/(1/L + 1/L2)) – 1/(2π·f)C| (3)
Noch spezieller wird die Induktivität L₂ beispielsweise auf 0,02 μH eingestellt, so dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5. Die Anregungsfrequenz f für die Plasmaerzeugung beträgt 81,36 MHz, was im VHF-Band liegt. Die Werte von C_F, L_F, L und C in 8 werden in den Ausdruck (3) eingesetzt. Als Ergebnis ist die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 190 Ω, wohingegen die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5 70 Ω beträgt. Somit liefert das Plasma-CVD-Gerät 300 denselben Effekt wie die Plasma-CVD-Geräte 100 und 200 in der ersten und zweiten Ausführungsform.
Beispiel 1
Wie in 9 gezeigt, umfaßt das Plasma-CVD-Gerät 400 ein isolierendes Rohr 10, das in der Länge nicht variabel ist und eine Spule 19, die als Impedanz anpassende Vorrichtung dient. Das isolierende Rohr 10 und die Spule 19 sind parallel geschaltet. Die Spule 19 weist eine Induktivität L₃ auf. Abgesehen von diesen Punkten hat das Plasma-CVD-Gerät 400 im wesentlichen denselben Aufbau wie das Plasma-CVD-Gerät 100 in der ersten Ausführungsform.
Im Plasma-CVD-Gerät 400 wird die Induktivität L₃ der Spule 19 so eingestellt, dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5.
Die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5 wird ausgedrückt als |z₁| = |(2π·f)L_F – 1/(2π·f)C_F| und die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 wird ausgedrückt als |z₂| = |1/((2π·f)C – 1/(2π·f)L₃)|. Die Kapazität C und die Induktivität L₃ werden schematisch in 9 gezeigt. Die Induktivität L₃ wird eingestellt, um den Ausdruck (4) zu erfüllen: |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |1/((2π·f)C – 1/(2π·f)L3)| (4)
Noch spezieller wird die Induktivität L₃ beispielsweise auf etwa 0,13 μH eingestellt, so dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5. Die Anregungsfrequenz f für die Plasmaerzeugung beträgt 81,36 MHz, was im VHF-Band liegt. Die Werte von C_F, C und L_F in 10 werden in den Ausdruck (4) eingesetzt. Die äquivalente Impedanz L_F des Gaseinleitungsrohrs 1 beträgt 0,2 μH. Als Ergebnis beträgt die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 etwa 4 kΩ, wohingegen die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5 nur etwa 70 Ω ist. Somit liefert das Plasma-CVD-Gerät 400 denselben Effekt wie die Plasma-CVD-Geräte 100, 200 und 300 in der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform.
Beispiel 2
Wie in 11 gezeigt, umfaßt das Plasma-CVD-Gerät 500 eine Spule 15 in einem Zwischenbereich des Gaseinleitungsrohrs 1, die als Impedanz anpassende Vorrichtung dient. Im Plasma-CVD-Gerät 500 ist kein isolierendes Rohr vorgesehen. Die Spule 15 ist aus rostfreiem Stahl gebildet und hat einen Durchmesser von ¼ Zoll und eine Länge von etwa 180 mm. Die Spule 15 hat die Induktivität L₄. Abgesehen von diesen Punkten weist das Plasma-CVD-Gerät 500 im wesentlichen denselben Aufbau auf, wie das Plasma-CVD-Gerät 100 in der ersten Ausführungsform.
Im Plasma-CVD-Gerät 500 ist die Induktivität L₄ der Spule 15 so eingestellt, dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5.
Die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5 wird ausgedrückt als |z₁| = |(2π·f)L_F – 1/(2π·f)C_F| und die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 wird ausgedrückt als |z₂| = |(2π·f)(L + L₄)|, wobei L die Induktivität eines Bereichs des Gaseinleitungsrohrs außer der Spule 15 ist, wobei sich der Bereich an einer Stelle befindet, die mit der Induktivität L₄ zwischen einer Stelle, die bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode 2 besitzt, und einer Stelle mit Massepotential in Reihe geschaltet ist. Die Induktivität L₄ wird eingestellt, um den Ausdruck (5) zu erfüllen: |(2π·f)LF – 1/(2π·f)CF| < |(2π·f)(L + L4)| (5)
Noch spezieller wird die Induktivität L₄ beispielsweise auf etwa 1,0 μH eingestellt, so dass die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 größer ist als die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5. Die Induktivität L des Rests des Gaseinleitungsrohrs 1 beträgt etwa 0,2 μH. Die Anregungsfrequenz f beträgt 81,36 MHz, was im VHF-Band liegt. Die Werte von L_F und C_F in 12 werden in den Ausdruck (5) eingesetzt. Als Ergebnis beträgt die Impedanz |z₂| im Gaseinleitungsrohr 1 mehrere 100 Ω, wohingegen die Impedanz |z₁| in der Reaktionskammer 5 nur etwa 80 Ω ist. Somit liefert das Plasma-CVD-Gerät 500 denselben Effekt wie die Plasma-CVD-Geräte 100 bis 400 in der ersten bis dritten Ausführungsform und im ersten Beispiel.
Beispiel 3
Wie in 13 gezeigt umfaßt das Plasma-CVD-Gerät 600 ein isolierendes Rohr 9 in einem Zwischenbereich des Gaseinleitungsrohrs 1. Das isolierende Rohr 9 hat eine Rillenstruktur 9a auf einer inneren Fläche hiervon und dient als Impedanz anpassende Vorrichtung. Die lokale Kapazität im isolierenden Rohr 9 wird durch die Rillenstruktur 9a erhöht und somit die Resonanzfrequenz des isolierenden Rohrs 9 herabgesetzt. Somit wird die Menge an vom Hochfrequenzgenerator 3 gelieferter Energie verringert. Die zur Plasmaerzeugung in der Reaktionskammer 5 verwendete Energie wird durch eine derartige Abnahme erhöht. Demgemäß wird in der Reaktionskammer 5 ohne Ausfall Plasma erzeugt. Abgesehen von diesen Punkten weist das Plasma-CVD-Gerät 600 im wesentlichen denselben Aufbau auf wie das Plasma-CVD-Gerät 100 in der ersten Ausführungsform.
Beispielhafte Abmessungen des isolierenden Rohrs 9 sind wie folgt. Das isolierende Rohr 9 umfaßt ein zylindrisches Rohr mit einer Länge von etwa 15 cm und einem Durchmesser von etwa 5 cm. Die Rillenstruktur 9a wird durch Dielektrika, wie Polytetrafluorethylen (z. B. Teflon^®) mit einer Dielektrizitätskonstante von etwa 3,0 oder Aluminiumoxid mit einer Dielektrizitätskonstante von etwa 8,5, gebildet und ist auf der inneren Fläche des zylindrischen Rohrs vorgesehen. Die Rillenstruktur 9a hat streifenartige Vorsprünge mit einer Höhe von etwa 5 bis 10 mm, angeordnet in einem Abstand von etwa 12 mm.
Es ist überflüssig zu erwähnen, dass ein oder mehrere der in den Ausführungsformen und Beispielen beschriebenen Impedanz anpassenden Vorrichtungen in Kombination verwendet werden können.
Andere für die vorliegende Erfindung verwendbare Impedanz anpassende Vorrichtungen umfassen eine Druck anpassende Vorrichtung zur Einstellung eines Drucks des im Gaseinleitungsrohr strömenden Reaktionsgases und eine Flußgeschwindigkeits-Anpassungs-Vorrichtung.
In den Ausführungsformen und Beispielen wird die Erfindung auf ein Plasma-CVD-Gerät angewendet. Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls anwendbar auf ein Ätzgerät, das beispielsweise CF₄ oder NF₃ als Reaktionsgas verwendet.
Erfindungsgemäß wird ein Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung bereitgestellt, einschließlich einer Impedanz anpassenden Vorrichtung in einem Gaseinleitungsrohr. Die Impedanz anpassende Vorrichtung ermöglicht es, die Impedanz im Gaseinleitungsrohr größer als die Impedanz in der Reaktionskammer einzustellen. Selbst wenn daher Hochfrequenzenergie mit einer Anregungsfrequenz im VHF-Band oder UHF-Band höher als dem RF-Band von einer Hochfrequenzenergieversorgung zugeführt wird, wird im Reaktionsraum, wie gewünscht, zwischen der Kathodenelektrode und der Anodenelektrode, Plasma erzeugt.
Demgemäß kann ein erfindungsgemäßes Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung die Bildung qualitativ hochwertiger Filme oder Ätzung über einen großen Bereich zwischen der Kathodenelektrode und der Anodenelektrode mit hoher Effizienz zur Verfügung stellen.
Solch ein erfindungsgemäßes Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung kann verbesserten Durchsatz realisieren und ist als Plasma-CVD-Gerät zur Erzeugung beispielsweise von dünnen Halbleiterfilmen oder isolierenden Filmen oder als Plasmaätzgerät, verwendet im Herstellungsverfahren beispielsweise von Halbleitervorrichtungen oder Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, verwendbar.

Claims

Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung mit: einer Reaktionskammer (5); einer Kathodenelektrode (2) und einer Anodenelektrode (4), die in der Reaktionskammer (5) gegenüberliegend angeordnet sind; einem in die Reaktionskammer (5) führenden Gaseinleitungsrohr (1) zum Einleiten von Reaktionsgas in die Reaktionskammer, wobei das Gaseinleitungsrohr mit der Kathodenelektrode elektrisch verbunden ist; und einem Hochfrequenzgenerator (3) zum Anlegen einer Hochfrequenzspannung hoher Anregungsfrequenz innerhalb des VHF- oder UHF-Bands an die Kathodenelektrode (2) durch das Gaseinleitungsrohr (1), um das Reaktionsgas (8) in einen Plasmazustand anzuregen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaseinleitungsrohr (1) eine Impedanz anpassende Vorrichtung enthält, welche zur Impedanzanpassung des Gaseinleitungsrohres (1) einstellbar ist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die die Impedanz des Gaseinleitungsrohres (1) anpassende Vorrichtung so ausgelegt ist, dass die Impedanz des Gaseinleitungsrohrs (1) höher ist als eine Impedanz der Reaktionskammer.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Impedanz anpassende Vorrichtung ein isolierendes Rohr (10) enthält, das in einem Zwischenbereich des Gaseinleitungsrohres (1) angeordnet ist als Teil des Gaseinleitungsrohres (1) mit einer einstellbaren Länge und einer Kapazität C, die durch Einstellen der Länge des isolierenden Rohres (10) als Impedanz-Anpassungs-Kapazität C₁ veränderbar ist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Impedanz-Anpassungs-Kapazität C₁ der Beziehung (1) genügt: |(2π*f)LF – 1/(2π*f)CF| < |(2π*f)L – 1/(2π*f)C1| (1)wobei: π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser, f: die Anregungsfrequenz, L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential, und L: die Induktivität an einer Stelle, die mit dem isolierenden Rohr in dem Gaseinleitungsrohr elektrisch in Reihe geschaltet ist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gaseinleitungsrohr (1) in einem Zwischenbereich ein isolierendes Rohr (10) aufweist, und die Impedanz anpassende Vorrichtung einen weiteren in dem Gaseinleitungsrohr (1) angeordneten Bereich enthält, der mit dem isolierenden Rohr (10) in Reihe geschaltet ist, und der weitere Bereich eine einstellbare Länge und eine Impedanz anpassende Induktivität L₁ aufweist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Impedanz anpassende Induktivität L₁ den Ausdruck (2) erfüllt: |(2π*f)LF – 1/(2π*f)CF| < |(2π*f)L1 – 1/(2π*f)C| (2)wobei: π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser, f: die Anregungsfrequenz, L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential, und C: die Kapazität zwischen dem isolierenden Rohr und dem Bereich mit Massepotential ist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gaseinleitungsrohr (1) in einem Zwischenbereich ein isolierendes Rohr (10) aufweist, und die Impedanz anpassende Vorrichtung einen weiteren in dem Gaseinleitungsrohr (1) angeordneten Bereich enthält, der mit dem isolierenden Rohr (10) in Reihe geschaltet ist, und der weitere Bereich eine Impedanz anpassende Induktivität L₂ aufweist und mit dem Gaseinleitungsrohr (1) parallel geschaltet ist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Impedanz anpassende Induktivität L₂ den Ausdruck (3) erfüllt: |(2π*f)LF – 1/(2π*f)CF| < |(2π*f)(1/(1/L + 1/L2)) – 1/(2π%f)C| (3)wobei: π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser, f: die Anregungsfrequenz, L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential, L: die Induktivität an einer Stelle, die mit dem isolierenden Rohr in dem Gaseinleitungsrohr elektrisch in Reihe geschaltet ist, und C: die Kapazität zwischen dem isolierenden Rohr und dem Bereich mit Massepotential ist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gaseinleitungsrohr (1) in einem Zwischenbereich ein isolierendes Rohr (10) aufweist, und die Impedanz anpassende Vorrichtung eine auf der inneren Oberfläche des isolierenden Rohres (10) angeordnete Rillenstruktur aufweist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gaseinleitungsrohr (1) in einem Zwischenbereich ein isolierendes Rohr (10) aufweist, und die Impedanz anpassende Vorrichtung einen weiteren Bereich mit einer mit dem isolierenden Rohr parallel geschalteten Induktivität L₃ enthält.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Impedanz anpassende Induktivität L₃ den Ausdruck (4) erfüllt: |(2π*f)LF – 1/(2π*f)CF| < |1/((2π*f)C – 1/(2π*f)L3)| (4)wobei: π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser, f: die Anregungsfrequenz, L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential und C: die Kapazität zwischen dem isolierenden Rohr und dem Bereich mit Massepotential ist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Impedanz anpassende Vorrichtung eine Spule (11) mit einer Induktivität L₄ enthält, die in einem Zwischenbereich des Gaseinleitungsrohres (1) angeordnet ist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Impedanz anpassende Induktivität L₄ den Ausdruck (5) erfüllt: |(2π*f)LF – 1/(2π*f)CF| < |(2π*f)(L + L4)| (5)wobei: π: das Verhältnis vom Umfang des Kreises zum Durchmesser; f: die Anregungsfrequenz, L_F: die Induktivität an einer Stelle, die mit einem Bereich elektrisch in Reihe geschaltet ist, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, C_F: die Kapazität zwischen einem Bereich, der bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einem Bereich mit Massepotential, und L: die Induktivität eines Bereiches des Gaseinleitungsrohres außer der Spule, wobei sich der Bereich an einer Stelle befindet, der mit der Spule verbunden ist, die eine in Reihe geschaltete Induktivität L₄ zwischen einer Stelle, die bei Gleichspannung das gleiche Potential wie das der Kathodenelektrode besitzt, und einer Stelle mit Massepotential aufweist, ist.
Gerät zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Länge der die Impedanz anpassenden Vorrichtung einstellbar ist, um die Impedanz als Funktion der Frequenz anzupassen, die als die hohe Anregungsfrequenz verwendet wird.