JP2000273644A - Plasma cvd device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマＣＶＤ装
置およびプラズマＣＶＤ装置を用いた膜の形成方法に係
り、特に、二次電子放出係数が大きいため、放電開始電
圧低減をはかり駆動の容易化を図るためのプラズマディ
スプレイパネルの誘電体保護膜などとして利用される酸
化マグネシウム膜および酸化マグネシウム膜を成膜する
際に使用されるプラズマＣＶＤ装置と薄膜形成方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma CVD apparatus and a method for forming a film using the plasma CVD apparatus. In particular, the present invention relates to a large secondary electron emission coefficient, so that a discharge starting voltage is reduced to facilitate driving. The present invention relates to a magnesium oxide film used as a dielectric protective film of a plasma display panel to be formed, a plasma CVD apparatus used for forming a magnesium oxide film, and a thin film forming method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、化学気相成長法の一つであるプラ
ズマＣＶＤ法は結晶の配向性が制御しやすく緻密な膜が
形成できる。その一例として、特に良好な結晶配向性を
有する酸化マグネシウム膜が得られる化学気相成長方法
については、例えば「ジェイピーエヌ ジェイ アプラ
イ フィジックス 第３２巻 １９９３年」（Jpn. J.A
ppl.Phys.Vol.32(1993)pp.L1448-1450 Part2,No.10Ａ,1
October 1993）および「ジェイピーエヌ ジェイ ア
プライ フィジックス 第３３巻 １９９４年」（Jpn.
J.Appl.Phys.Vol.33(1994)pp.6331-6335,Part1,No.11,N
ovember 1994）等に示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, the plasma CVD method, which is one of the chemical vapor deposition methods, can easily control the crystal orientation and form a dense film. As one example, a chemical vapor deposition method for obtaining a magnesium oxide film having particularly good crystal orientation is described in, for example, "JPN JA Apply Physics Vol. 32, 1993" (Jpn. JA).
ppl.Phys.Vol.32 (1993) pp.L1448-1450 Part2, No.10A, 1
October 1993) and "JNJ Apply Physics Vol. 33, 1994" (Jpn.
J.Appl.Phys.Vol.33 (1994) pp.6331-6335, Part1, No.11, N
ovember 1994).
【０００３】そこで以下では薄膜を形成するための、従
来のプラズマＣＶＤ装置でドーピングを施した一例につ
いて図面を参照しながら説明する。図３は、従来のプラ
ズマＣＶＤ法により所望の材料をドーピングした薄膜を
形成する形成装置の概略図を示したものである。但し、
ここでは薄膜として所望の材料をドーピングした酸化物
薄膜を形成する場合を例に挙げて説明することとする。An example of doping with a conventional plasma CVD apparatus for forming a thin film will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic view of a forming apparatus for forming a thin film doped with a desired material by a conventional plasma CVD method. However,
Here, a case where an oxide thin film doped with a desired material is formed as a thin film will be described as an example.
【０００４】成膜室１は、ＲＦ電源２から印加される電
圧によってプラズマ３を発生させるためのプラズマ発生
用電極４、およびプラズマ発生用電極４上のプラズマ３
の発生領域を限定するシ−ルド５、プラズマ発生用電極
４と成膜室１を電気的に絶縁するための絶縁物６、成膜
する基板７を加熱する基板加熱ランプ８、基板７を保持
する基板ホルダ−９を備え、加熱されガス化した原材料
は、キャリアガスにより輸送され、原材料ガス供給ライ
ン系１０から供給される。この原材料は酸化物薄膜材料
とドーピングを施す材料を含んでいる。A film forming chamber 1 includes a plasma generating electrode 4 for generating a plasma 3 by a voltage applied from an RF power source 2 and a plasma 3 on the plasma generating electrode 4.
5, a shield 5 for limiting the generation region of the plasma, an insulator 6 for electrically insulating the plasma generating electrode 4 from the film forming chamber 1, a substrate heating lamp 8 for heating a substrate 7 for forming a film, and holding the substrate 7. The raw material heated and gasified is provided by a carrier gas and supplied from a raw material gas supply line system 10. This raw material includes an oxide thin film material and a material to be doped.
【０００５】また、酸素を含む反応性ガスが反応性ガス
供給ライン系１１から供給される。高密度プラズマを安
定に発生させるためプラズマ発生用電極の背後には永久
磁石１２を設置し、永久磁石１２を内蔵し、プラズマ発
生用電極４を取り付けたカソ−ドホルダ−１３は電極冷
却用の水冷系１４が設置され、水冷されている。成膜室
１は真空排気系１５により排気され、所定の真空度に設
定される。A reactive gas containing oxygen is supplied from a reactive gas supply line system 11. In order to stably generate high-density plasma, a permanent magnet 12 is provided behind the electrode for plasma generation, a permanent magnet 12 is built in, and a cathode holder 13 to which the electrode 4 for plasma generation is attached is water-cooled for cooling the electrode. System 14 is installed and water cooled. The film forming chamber 1 is evacuated by the vacuum evacuation system 15 and is set to a predetermined degree of vacuum.
【０００６】プラズマ発生用電極４は、水冷系１４によ
り冷却される。The plasma generating electrode 4 is cooled by a water cooling system 14.
【０００７】本装置により、次のように成膜は行われ
る。原材料ガス供給系１０と反応性ガス供給系１１から
原材料ガスと酸素を含む反応性ガスが成膜室１に導入さ
れ、真空排気系１５により所定の圧力に設定される。原
材料ガスには少なくともプラズマＣＶＤ法で形成したい
材料とドーピングしたい材料を含んだガスを用いてい
る。[0007] Film formation is performed by the present apparatus as follows. A reactive gas containing a raw material gas and oxygen is introduced into the film forming chamber 1 from a raw material gas supply system 10 and a reactive gas supply system 11, and is set to a predetermined pressure by a vacuum exhaust system 15. As a raw material gas, a gas containing at least a material to be formed by a plasma CVD method and a material to be doped is used.
【０００８】基板７は基板加熱ランプ８により所定の温
度に加熱されている。ＲＦ電源２によりプラズマ発生用
電極４に電圧が印加されると、プラズマ３が発生する。
供給された原材料ガスは基板７・プラズマ発生用電極４
の間においてプラズマにより分解され、また同時に、プ
ラズマ３により活性化、また電離した酸素と結びつき酸
化物となり基板７上に積層し、所望の材料をドーピング
した酸化物薄膜が形成される。[0008] The substrate 7 is heated to a predetermined temperature by a substrate heating lamp 8. When a voltage is applied to the plasma generation electrode 4 by the RF power supply 2, a plasma 3 is generated.
The supplied raw material gas is the substrate 7 and the electrode 4 for plasma generation.
In the meantime, it is decomposed by the plasma, and at the same time, activated by the plasma 3 and combined with the ionized oxygen to form an oxide, which is laminated on the substrate 7 to form an oxide thin film doped with a desired material.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマＣ
ＶＤ装置は原材料をガス化し、成膜室内に流すことによ
り、薄膜形成を行う基板近傍にたまたま到達した粒子の
みが気相成長により薄膜として形成されるため、実際は
膜にならずに排気されてしまう原材料が多く利用効率が
悪い。通常、薄膜形成材料のみが原材料として用いられ
るが、プラズマＣＶＤ装置を用いてドーピングを行う場
合はドーピング材料も原材料ガスに含まれるため、ドー
ピングしたい材料も膜にならず排気されてしまいドーピ
ング材料の利用効率は悪くなることとなる。The plasma C
In a VD apparatus, raw materials are gasified and flown into a film formation chamber, so that only particles that happen to reach the vicinity of a substrate on which a thin film is formed are formed as a thin film by vapor phase growth. Many raw materials have poor utilization efficiency. Normally, only the thin film forming material is used as a raw material. However, when doping is performed using a plasma CVD apparatus, the doping material is also included in the raw material gas, so that the material to be doped is not formed into a film but is exhausted and the doping material is used. Efficiency will be worse.
【００１０】また、プラズマＣＶＤ法で形成したい材料
とドーピングしたい材料をそれぞれガス化し、原材料ガ
スとして成膜室１に導入する際に、それぞれの材料には
固有のガス化する温度が有るため、プラズマＣＶＤ法で
形成したい材料をガス化する原材料気化器とドーピング
したい材料をガス化する原材料気化器を必要とする。ド
ーピング材料をプラズマＣＶＤ膜に所望の割合で取り込
ませるには、ドーピング材料用気化器とプラズマＣＶＤ
膜用気化器を用いてそれぞれのガス流量をコントロール
する必要があり、装置的に複雑となる。When a material to be formed by a plasma CVD method and a material to be doped are respectively gasified and introduced into the film forming chamber 1 as a raw material gas, each material has a unique gasification temperature. A raw material vaporizer for gasifying a material to be formed by the CVD method and a raw material vaporizer for gasifying a material to be doped are required. In order to incorporate the doping material into the plasma CVD film at a desired ratio, a vaporizer for the doping material and plasma CVD are used.
It is necessary to control each gas flow rate using a film vaporizer, which makes the apparatus complicated.
【００１１】そこで、本発明は、この様な課題を解決す
るために創案されたものであり、ドーピング材料の利用
効率を向上させた、所望の材料をドーピングした薄膜を
容易に形成するためのプラズマＣＶＤ装置を提供するも
のである。The present invention has been made in order to solve such a problem, and a plasma for improving the utilization efficiency of a doping material and for easily forming a thin film doped with a desired material is provided. A CVD apparatus is provided.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明に係るプラズマＣ
ＶＤ装置は、原材料ガスをプラズマにより分解して膜形
成を行うプラズマＣＶＤ装置であって、プラズマを発生
させるためのプラズマ発生用電極を、プラズマＣＶＤで
形成される膜にドーピングを施したい材料、もしくはそ
の化合物により構成したことを特徴とする。Means for Solving the Problems Plasma C according to the present invention
A VD apparatus is a plasma CVD apparatus that forms a film by decomposing a raw material gas by plasma, and uses a plasma generation electrode for generating plasma as a material to be doped with a film formed by plasma CVD, or It is characterized by comprising the compound.
【００１３】また、プラズマ発生用電極に高周波（Ｒ
Ｆ）電圧とＤＣ電圧を同時に印加することを特徴とす
る。A high frequency (R) is applied to the plasma generating electrode.
F) The method is characterized in that a voltage and a DC voltage are applied simultaneously.
【００１４】本発明によれば、ドーピングしたい材料も
しくはその化合物からなるプラズマ発生用電極がプラズ
マに曝されることによりスパッタリングされ、プラズマ
発生用電極と対向する離間位置に配置された被成膜基板
に飛散し、薄膜中に取り込まれ所望のドーピングを施し
た薄膜を形成することができる。According to the present invention, a plasma generating electrode made of a material or a compound thereof to be doped is sputtered by being exposed to plasma, and is deposited on a film-forming substrate disposed at a separated position facing the plasma generating electrode. The thin film is scattered, taken into the thin film and subjected to desired doping, and can be formed.
【００１５】また、ドーピング材料はスパッタリングに
より薄膜中に取り込まれるため、ドーピング材料をガス
化し成膜室内に流し基板近傍にたまたま到達した粒子が
基板上に成長する従来法と比べてドーピング材料の利用
効率は向上することとなる。Further, the doping material is incorporated into the thin film by sputtering, so that the doping material is gasified and flows into the film forming chamber, and the particles that happen to reach the vicinity of the substrate grow more efficiently on the substrate than in the conventional method in which the particles grow on the substrate. Will be improved.
【００１６】また、ドーピング材料用の原材料気化器を
必要としないため，装置構成が簡単となる。Further, since a raw material vaporizer for the doping material is not required, the structure of the apparatus is simplified.
【００１７】また、プラズマＣＶＤとして作用するプラ
ズマ密度を主にＲＦ電源から印加する電圧により制御
し、プラズマ発生用電極のスパッタリングを主にＤＣ電
源から印加する電圧により制御することができる。これ
により、ＲＦ電源から印加する電圧を制御することによ
り、プラズマ密度を変化させ、プラズマＣＶＤによる薄
膜成長を制御すると同時に、ＤＣ電源から印加する電圧
を制御することにより、プラズマ発生用電極のスパッタ
リング速度を制御し、プラズマＣＶＤ装置を用いて形成
される膜中に含まれるドーピング材料の割合を制御でき
る装置を実現し得ることになる。Further, the plasma density acting as plasma CVD can be controlled mainly by a voltage applied from an RF power source, and the sputtering of the plasma generating electrode can be controlled mainly by a voltage applied from a DC power source. Thus, by controlling the voltage applied from the RF power source, the plasma density is changed, and the thin film growth by plasma CVD is controlled. At the same time, the voltage applied from the DC power source is controlled, so that the sputtering speed of the plasma generation electrode is controlled. To control the ratio of the doping material contained in the film formed by using the plasma CVD apparatus.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
るプラズマＣＶＤ装置について、図１を参照しながら説
明する。尚、プラズマＣＶＤ装置により形成する膜とし
ては、アルミニウムをドーピングした酸化マグネシウム
膜を例に挙げて説明することとする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a plasma CVD apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As a film formed by a plasma CVD apparatus, a magnesium oxide film doped with aluminum will be described as an example.
【００１９】本発明者らは、プラズマディスプレイパネ
ルにおける誘電体の耐スパッタ用保護膜として用いる酸
化マグネシウム膜をプラズマＣＶＤ法により形成するこ
とを念頭におき、本発明に至った。尚、図３と同一構成
要素には同一番号を付し、詳しい説明を省略する。The present inventors have made the present invention in mind that a magnesium oxide film to be used as a protective film for sputtering a dielectric in a plasma display panel is formed by a plasma CVD method. Note that the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【００２０】成膜装置を構成する成膜室１内には、ＲＦ
電源２から印加される交流電圧によってプラズマ３を発
生させるステンレス鋼製や銅製などのカソードホルダー
１３と、プラズマ３の発生領域を限定するシールド部材
５と、成膜室１及びカソードホルダー１３間を電気的に
絶縁する絶縁部材６と、被成膜基板７を位置決めして保
持する基板ホルダ９と、被成膜基板７を加熱する加熱ラ
ンプ８とが配設されている。In the film forming chamber 1 constituting the film forming apparatus, an RF
A cathode holder 13 made of stainless steel or copper for generating plasma 3 by an AC voltage applied from a power supply 2, a shield member 5 for limiting an area where the plasma 3 is generated, and an electric connection between the film forming chamber 1 and the cathode holder 13. An insulating member 6 for electrically insulating the substrate, a substrate holder 9 for positioning and holding the film formation substrate 7, and a heating lamp 8 for heating the film formation substrate 7 are provided.
【００２１】ここでのカソードホルダー１３は、被成膜
基板７と対向する離間位置に配置されたうえで冷却水循
環系１４を介して冷却されるものであり、カソードホル
ダー１３のプラズマ曝露部位、つまり、プラズマ３に対
して曝されるカソードホルダー１３の上側位置には、ア
ルミニウムを用いて作製されたプラズマ発生用電極１６
が取り付けられている。The cathode holder 13 is arranged at a position opposite to the substrate 7 to be deposited and is cooled via the cooling water circulation system 14. In the upper position of the cathode holder 13 exposed to the plasma 3, a plasma generating electrode 16 made of aluminum is provided.
Is attached.
【００２２】また、この際における成膜室１の所定位置
ごとには、マグネシウムを含む有機金属化合物、例え
ば、一般式Ｍｇ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2 で示される粉末状のア
セチルアセトン金属錯塩を加熱することによってガス化
してなる原材料ガスを、窒素をキャリアガスとして輸送
する原材料ガス供給系１０と、酸素を含む反応ガスを供
給する反応性ガス供給系１１と、成膜室１内の排気時に
使用される真空ポンプ１５とがそれぞれ接続されてい
る。At this time, an organometallic compound containing magnesium, for example, a powdery acetylacetone metal complex represented by the general formula Mg (C 5 H 7 O 2 ) 2 is provided at each predetermined position in the film forming chamber 1. A raw material gas supply system 10 for transporting a raw material gas gasified by heating as a carrier gas with nitrogen, a reactive gas supply system 11 for supplying a reaction gas containing oxygen, and an exhaust gas in the film forming chamber 1 The vacuum pumps 15 to be used are respectively connected.
【００２３】このプラズマＣＶＤ装置を使用することに
よっては、以下のような手順に従ったアルミニウムをド
ーピングした酸化マグネシウム膜の成膜処理が実行され
る。まず、マグネシウムを含む一般式Ｍｇ（Ｃ5Ｈ
7Ｏ2）2 で示される粉末状のアセチルアセトン金属錯塩
がガス化されてなる原材料ガスを原材料ガス供給系１０
を通して、また、酸素を含む反応性ガスを反応性ガス供
給系１１を通して成膜室１内に供給することが行われた
後、この成膜室１内は真空排気系１５でもって所要の圧
力状態に設定される。なお、この際における被成膜基板
７は予め基板ホルダ９によって保持されており、加熱ラ
ンプ８でもって所要の温度に達するまで加熱されてい
る。By using this plasma CVD apparatus, a process of forming an aluminum-doped magnesium oxide film is performed according to the following procedure. First, the general formula Mg (C 5 H
A raw material gas obtained by gasifying a powdered acetylacetone metal complex represented by 7 O 2 ) 2 is supplied to a raw material gas supply system 10.
And a reactive gas containing oxygen is supplied into the film forming chamber 1 through the reactive gas supply system 11. Is set to At this time, the substrate 7 to be deposited is held in advance by the substrate holder 9 and is heated by the heating lamp 8 until the required temperature is reached.
【００２４】引き続き、ＲＦ電源２からカソードホルダ
ー１３に対してＲＦ電圧を印加すると、被成膜基板７と
対向配置されたカソードホルダー１３の上側位置に取り
付けられたアルミニウムからなるプラズマ発生用電極１
６上ではプラズマ３が発生することになり、成膜室１内
に供給されていた原材料ガス及び反応性ガスは被成膜基
板７の近傍で熱分解されると共に、プラズマ３中で分解
される。そして、原材料ガスの分解成分は瞬時にプラズ
マ３によって励起、解離、電離させられた酸素と結合す
ることになり、マグネシウムと酸素とが結合してなる酸
化マグネシウムは被成膜基板７の表面上に堆積して酸化
マグネシウム膜となる。Subsequently, when an RF voltage is applied from the RF power source 2 to the cathode holder 13, the plasma generating electrode 1 made of aluminum and mounted on the upper side of the cathode holder 13 disposed opposite to the substrate 7 to be formed.
The plasma 3 is generated on the surface 6, and the raw material gas and the reactive gas supplied into the film formation chamber 1 are thermally decomposed near the substrate 7 to be formed and decomposed in the plasma 3. . Then, the decomposition component of the raw material gas is instantaneously combined with oxygen excited, dissociated and ionized by the plasma 3, and the magnesium oxide formed by the combination of magnesium and oxygen is deposited on the surface of the film formation substrate 7. Deposits to form a magnesium oxide film.
【００２５】ここで、同時にカソードホルダー１３の上
側位置に取り付けられたアルミニウムからなるプラズマ
発生用電極１６のプラズマ曝露部位がスパッタリングさ
れることにより、電極材料であるアルミニウムが飛散
し、酸化マグネシウム膜中に電極材料であるアルミニウ
ムが取り込まれ、アルミニウムをドーピングした酸化マ
グネシウム膜を実現し得ることになる。At this time, the plasma-exposed portion of the plasma-generating electrode 16 made of aluminum, which is mounted on the upper side of the cathode holder 13, is simultaneously sputtered, whereby aluminum as an electrode material is scattered, and is diffused into the magnesium oxide film. Aluminum, which is an electrode material, is taken in, and a magnesium oxide film doped with aluminum can be realized.
【００２６】本手法によれば酸化マグネシウム膜のプラ
ズマＣＶＤ装置のプラズマ発生用電極材料にアルミニウ
ムを用いることにより、酸化マグネシウムへのアルミニ
ウムのドーピングを容易に実現することができる。According to this method, doping of magnesium oxide with aluminum can be easily realized by using aluminum as the electrode material for plasma generation in the plasma CVD apparatus for the magnesium oxide film.
【００２７】また、ドーピング材料はスパッタリングに
より薄膜中に取り込まれるため、ドーピング材料をガス
化し成膜室内に流し基板近傍にたまたま到達した粒子が
基板上に成長する従来法と比べてドーピング材料の利用
効率は向上し、また、ドーピング材料用の原材料気化器
を必要としないため装置構成が簡単となり、ドーピング
材料の使用効率が良く、なおかつ構成が簡単なプラズマ
ＣＶＤ装置を実現することができる。Also, since the doping material is incorporated into the thin film by sputtering, the doping material is gasified and flows into the film formation chamber, and the utilization efficiency of the doping material is higher than in the conventional method in which particles that happen to reach the vicinity of the substrate grow on the substrate. In addition, since a raw material vaporizer for the doping material is not required, the structure of the apparatus is simplified, and a plasma CVD apparatus having a good use efficiency of the doping material and a simple structure can be realized.
【００２８】なお、本実施例において、原材料ガス供給
系１０と反応性ガス供給系１１を別々に成膜室に導入し
たが、成膜室に導入する前に混合した状態で成膜室に導
入してもよく本実施例に限定されるものではない。In this embodiment, the raw material gas supply system 10 and the reactive gas supply system 11 are separately introduced into the film formation chamber, but they are mixed and introduced into the film formation chamber before being introduced into the film formation chamber. However, the present invention is not limited to this embodiment.
【００２９】また、本実施例において、反応性のガスと
して酸素ガスを導入したが、水素ガスおよび酸素ガス、
もしくは水をガス化し導入してもよい。これにより実験
においては約２倍の成膜速度が得られた。詳細な要因は
不明であるが、それぞれのガスがプラズマの影響により
励起、解離、電離等が促進され活性な状態になっている
ため、マグネシウムを含む原材料ガスの分解反応が促進
されるためと推察される。In this embodiment, oxygen gas is introduced as a reactive gas, but hydrogen gas, oxygen gas,
Alternatively, water may be gasified and introduced. As a result, in the experiment, a film formation rate approximately twice as high was obtained. Although the detailed factors are unknown, it is presumed that the decomposition, decomposition of raw material gas containing magnesium is promoted because each gas is activated and excited, dissociated, ionized, etc. by the influence of plasma. Is done.
【００３０】また、本実施例において、基板７、基板ホ
ルダ−９は固定されプラズマ発生用電極１６に対して静
止した状態であるが、膜厚均一性向上、また、生産性向
上のため基板７、基板ホルダ−９を回転させる、または
プラズマ発生用電極に対して搬送させてもよく、本実施
例に限定されるものではない。In this embodiment, the substrate 7 and the substrate holder 9 are fixed and stationary with respect to the plasma generating electrode 16. However, in order to improve the film thickness uniformity and the productivity, the substrate 7 and the substrate holder 9 are not fixed. Alternatively, the substrate holder 9 may be rotated or transported to the plasma generating electrode, and the present invention is not limited to this embodiment.
【００３１】電極にＲＦ電圧だけでなく同時にＤＣ電圧
を印加する実施例を図２に示す。FIG. 2 shows an embodiment in which not only the RF voltage but also the DC voltage is simultaneously applied to the electrodes.
【００３２】この構成により、カソードホルダー１３に
対して、ＲＦ電源２とＤＣ電源１７の両方から電圧を印
加する。プラズマＣＶＤとして作用するプラズマ密度を
主にＲＦ電源から印加する電圧により制御し、プラズマ
発生用電極のスパッタリングを主にＤＣ電源から印加す
る電圧により制御することができる。With this configuration, a voltage is applied to the cathode holder 13 from both the RF power supply 2 and the DC power supply 17. The plasma density acting as plasma CVD can be controlled mainly by the voltage applied from the RF power source, and the sputtering of the plasma generating electrode can be controlled mainly by the voltage applied from the DC power source.
【００３３】このように、ＲＦ電源から印加する電圧を
制御することにより、プラズマ密度を変化させ、プラズ
マＣＶＤによる薄膜成長を制御すると同時に、ＤＣ電源
から印加する電圧を制御することにより、プラズマ発生
用電極のスパッタリング速度を制御し、プラズマＣＶＤ
装置を用いて形成される膜中に含まれるドーピング材料
の割合を制御できる装置を実現し得ることになる。As described above, by controlling the voltage applied from the RF power supply, the plasma density is changed, and the thin film growth by plasma CVD is controlled. At the same time, the voltage applied from the DC power supply is controlled to control the plasma generation. Plasma CVD by controlling the electrode sputtering rate
It is possible to realize a device capable of controlling the ratio of a doping material contained in a film formed using the device.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ドーピン
グ材料の利用効率を向上させた、所望の材料をドーピン
グした薄膜を容易に形成することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to easily form a thin film doped with a desired material and having improved utilization efficiency of the doping material.
【図１】本発明の一実施例におけるプラズマＣＶＤ装置
の基本構成図FIG. 1 is a basic configuration diagram of a plasma CVD apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例におけるプラズマＣＶＤ装
置の基本構成図FIG. 2 is a basic configuration diagram of a plasma CVD apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図３】従来のプラズマＣＶＤ装置の基本構成図FIG. 3 is a basic configuration diagram of a conventional plasma CVD apparatus.
１ 成膜室 ２ ＲＦ電源 ３ プラズマ ４ プラズマ発生用電極 ５ シ−ルド ６ 絶縁物 ７ 基板 ８ 基板加熱ランプ ９ 基板ホルダ− １０ 原材料ガス供給系 １１ 反応性ガス供給系 １２ 永久磁石 １３ カソ−ドホルダ− １４ 水冷系 １５ 真空排気系 １６ アルミニウムからなるプラズマ発生用電極 １７ ＤＣ電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film-forming chamber 2 RF power supply 3 Plasma 4 Plasma generating electrode 5 Shield 6 Insulator 7 Substrate 8 Substrate heating lamp 9 Substrate holder 10 Raw material gas supply system 11 Reactive gas supply system 12 Permanent magnet 13 Cathode holder 14 Water cooling system 15 Vacuum exhaust system 16 Plasma generating electrode made of aluminum 17 DC power supply
フロントページの続き (72)発明者 安井 秀明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 AA11 AA14 BA01 BA42 FA01 FA03 KA14 KA46 LA11 5C027 AA03 AA07 Continuation of the front page (72) Inventor Hideaki Yasui 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 4K030 AA11 AA14 BA01 BA42 FA01 FA03 KA14 KA46 LA11 5C027 AA03 AA07
Claims (8)
成を行うプラズマＣＶＤ装置であって、プラズマを発生
させるためのプラズマ発生用電極を、プラズマＣＶＤで
形成される膜にドーピングを施したい材料、もしくはそ
の化合物により構成したことを特徴とするプラズマＣＶ
Ｄ装置。1. A plasma CVD apparatus for forming a film by decomposing a raw material gas by plasma, comprising: a plasma generation electrode for generating plasma; a material to be doped with a film formed by plasma CVD; Or a plasma CV characterized by comprising the compound
D device.
とＤＣ電圧を同時に印加することを特徴とする請求項１
記載のプラズマＣＶＤ装置。2. The method according to claim 1, wherein a high frequency (RF) voltage and a DC voltage are simultaneously applied to the plasma generating electrode.
The plasma CVD apparatus as described in the above.
もしくは液体を用い、これをガス化し、少なくとも酸素
を含むガスとともにプラズマにより分解し、酸化マグネ
シウム膜を形成する酸化マグネシウム膜形成用のプラズ
マＣＶＤ装置であって、前記プラズマを発生させるため
のプラズマ発生用電極を、プラズマＣＶＤで形成される
膜にドーピングを施したい材料、もしくはその化合物に
より構成したことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。3. A magnesium oxide-containing plasma CVD apparatus for forming a magnesium oxide film by using an organometallic solid or liquid containing magnesium as a raw material, gasifying the same, and decomposing it by plasma together with at least a gas containing oxygen. A plasma CVD apparatus characterized in that the plasma generating electrode for generating the plasma is made of a material or a compound of which a film to be formed by plasma CVD is to be doped.
もしくは液体を用い、これをガス化し、少なくとも酸素
を含むガスとともにプラズマにより分解し、酸化マグネ
シウム膜を形成する酸化マグネシウム膜形成用のプラズ
マＣＶＤ装置であって、前記プラズマを発生させるため
のプラズマ発生用電極を、アルカリ土類金属もしくはそ
の化合物により構成したことを特徴とするプラズマＣＶ
Ｄ装置。4. A magnesium oxide-containing plasma CVD apparatus for forming a magnesium oxide film by using an organometallic solid or liquid containing magnesium as a raw material, gasifying the same, and decomposing it by plasma together with at least a gas containing oxygen. A plasma generating electrode for generating the plasma, wherein the electrode is made of an alkaline earth metal or a compound thereof.
D device.
生させ、原材料ガスを前記プラズマにより分解して薄膜
の形成を行う場合、形成される薄膜にドーピングを施し
たい材料もしくはその化合物により構成したプラズマ発
生用電極を用いて薄膜を形成することを特徴とする薄膜
形成方法。5. When a plasma is generated using an electrode for plasma generation and a raw material gas is decomposed by the plasma to form a thin film, a plasma formed of a material or a compound thereof to be doped with the formed thin film. A method for forming a thin film, comprising forming a thin film using an electrode for generation.
とＤＣ電圧を同時に印加して薄膜を形成することを特徴
とする請求項５記載の薄膜形成方法。6. The thin film forming method according to claim 5, wherein a high frequency (RF) voltage and a DC voltage are simultaneously applied to the plasma generating electrode to form a thin film.
としてのマグネシウムを含む有機金属固体もしくは液体
をガス化し、少なくとも酸素を含むガスとともに前記プ
ラズマにより分解して酸化マグネシウム膜を形成する場
合、形成される膜にドーピングを施したい材料もしくは
その化合物により構成した電極を用いて酸化マグネシウ
ム膜を被成膜体に形成することを特徴とする薄膜形成方
法。7. A method for forming a magnesium oxide film by generating plasma using an electrode, gasifying an organometallic solid or liquid containing magnesium as a raw material, and decomposing the organic metal solid or liquid with at least oxygen-containing gas by the plasma. A method for forming a thin film, wherein a magnesium oxide film is formed on a film-forming target using an electrode made of a material or a compound of the material to be doped.
シウムを含む有機金属固体もしくは液体をガス化し、少
なくとも酸素を含むガスとともに前記プラズマにより分
解して酸化マグネシウム膜を形成する場合、アルカリ土
類金属もしくはその化合物により構成した電極を用いて
酸化マグネシウム膜を被成膜体に形成することを特徴と
する薄膜形成方法。8. A method for producing a magnesium oxide film by generating plasma using an electrode to gasify an organometallic solid or liquid containing magnesium and decomposing the magnesium oxide film together with at least a gas containing oxygen to form a magnesium oxide film. Alternatively, a method for forming a thin film, comprising forming a magnesium oxide film on an object using an electrode formed of the compound.
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