JP2003273034A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】プラズマを用いて薄膜を形成する所謂プラズマ
反応装置において、プラズマによるダメージを低減し、
良好な特性を持つ薄膜を形成する。また、大面積に均一
に薄膜を形成する装置を実現する。 【構成】プラズマにより高エネルギー状態に分子を励起
するプラズマ部と、基板付近で反応、薄膜形成を行う反
応部を分離し、基板表面へのプラズマダメージを低減す
る所謂リモートプラズマＣＶＤ装置で構成する。この
時、ガスの流れ、プラズマの均一性を向上させるため、
プラズマ発生部、ガス噴出し部をライン状に形成したラ
インプラズマ源を用いる。 さらにこのラインプラズマ
源を複数ライン直列に並べ、第１のラインプラズマ源を
プラズマダメージの少ない条件、具体的にはプラズマと
基板の距離、もしくはプラズマ源の出口と基板の距離を
離した構造とする。
反応装置において、プラズマによるダメージを低減し、
良好な特性を持つ薄膜を形成する。また、大面積に均一
に薄膜を形成する装置を実現する。 【構成】プラズマにより高エネルギー状態に分子を励起
するプラズマ部と、基板付近で反応、薄膜形成を行う反
応部を分離し、基板表面へのプラズマダメージを低減す
る所謂リモートプラズマＣＶＤ装置で構成する。この
時、ガスの流れ、プラズマの均一性を向上させるため、
プラズマ発生部、ガス噴出し部をライン状に形成したラ
インプラズマ源を用いる。 さらにこのラインプラズマ
源を複数ライン直列に並べ、第１のラインプラズマ源を
プラズマダメージの少ない条件、具体的にはプラズマと
基板の距離、もしくはプラズマ源の出口と基板の距離を
離した構造とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】プラズマを用いた薄膜形成利用が
図れる。特に大面積に均一薄膜形成が必要となる液晶デ
ィスプレイへの応用が期待でき、表面、界面へのプラズ
マダメージに敏感なポリシリコン薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）デバイスに最適な薄膜形成装置として利用でき
る。
図れる。特に大面積に均一薄膜形成が必要となる液晶デ
ィスプレイへの応用が期待でき、表面、界面へのプラズ
マダメージに敏感なポリシリコン薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）デバイスに最適な薄膜形成装置として利用でき
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、低温ポリシリコンＴＦＴを用い液
晶パネルにドライバをモノリシック化したパネルが実用
化されてきた。このような低温ポリシリコンＴＦＴはガ
ラスの耐熱温度６００℃以下で高品質のポリシリコン
膜、ゲート絶縁膜及びその界面を形成することが必要と
なる。低温ポリシリコンＴＦＴではＳｉをベースとして
薄膜を堆積加工するため、ＣＶＤ（化学気相成長法）が
多くの工程で用いられている。たとえば、ＴＦＴのチャ
ネルとなるＳｉ薄膜、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜、保護
膜等である。このような薄膜の形成には基板の耐熱温度
が６００℃であることから、通常ＩＣ分野で一般に用い
られる熱ＣＶＤではなくプラズマで分解反応させるプラ
ズマＣＶＤが多く用いられている。このプラズマＣＶＤ
法は４００℃以下の温度でも容易に薄膜形成ができる反
面、プラズマによるダメージ、プラズマ分布による薄膜
の不均一性が問題となる。以下、一般に用いられるポリ
シリコンＴＦＴの作製プロセスを説明する。まず第５図
（Ａ）に示すように、ガラス基板上５００にアモルファ
スシリコンをプラズマＣＶＤで成膜した後、レーザーア
ニールで結晶化しポリシリコン膜４１０を形成する。さ
らに第５図（Ｂ）のようにポリシリコン膜を島状に加工
し、ゲート絶縁膜４２０を成膜する。ゲート絶縁膜とし
てはＳｉＯ２が用いられる。成膜には、ＴＥＯＳを用い
プラズマＣＶＤによる方法が一般に使われている。続い
て、第５図（Ｃ）に示すようにゲート電極４２０を形成
し、ＴＦＴのソースドレイン部４４０への不純物注入、
活性化を行う。その後、第５図（Ｄ）のように層間絶縁
膜４５０の形成、ソースドレイン電極４６０形成、保護
膜４７０、透明電極４８０を形成する。上記のプロセス
で、ポリシリコン形成工程、ゲート絶縁膜の形成工程が
ＴＦＴの特性を左右する重要な工程であり、ポリシリコ
ン形成はレーザーアニールによるところが大きく、絶縁
膜形成はプラズマＣＶＤにおけるプラズマダメージ低減
が大きな課題である。ゲート絶縁膜形成には平行平板プ
ラズマＣＶＤが用いられている。これは第６図に示すよ
うにアノード６００とカソード６１０の２枚の電極を平
行に配置させ、この２枚の電極間に高周波電圧を印加し
て、２つの電極間にプラズマ６２０を発生させる。この
プラズマにより、導入したガスを分解、反応し、基板６
３０上に堆積させる方法である。この方法では成膜しよ
うとする基板は２枚の電極の間に置かれるため、基板は
プラズマの中にさらされ、プラズマにより表面あるいは
界面がダメージを受ける。特に前述のように、まずチャ
ンネルとなるポリシリコンを形成する所謂トップゲート
型ＴＦＴではゲート絶縁膜成膜時にポリシリコン表面が
プラズマにさらされることになる。また膜の均一性向上
もＴＦＴパネルの大型化と共に重要な課題となってきて
いる。パネルの大型化、多面取りが進むにつれて取り扱
うガラス基板も大きくなってきている。現在１ｍ角近い
ガラス基板を用いた試みがなされている。このような大
型基板では、面内の膜の均一性を保つのが困難となって
きている。特に平行平板のプラズマＣＶＤを用いて薄膜
を成膜する場合プラズマ、ガスの流れを２次元平面内で
均一にする必要がある。しかし基板の大型化とともに、
２次元面内で均一なプラズマを得るのは難しく、またガ
スの流れも、排気が基板周辺からのみに限定されるた
め、基板中央と周辺で流れが異なってくる。これに対
し、最近、プラズマ部を反応部（基板）から分離するリ
モートプラズマ方式の薄膜形成装置を提案してきた。し
かしリモートプラズマは反応を励起分子の拡散によるた
め、大面積基板に成膜することが困難であった。発明者
らはこのリモートプラズマ方式の薄膜形成装置として、
ラインプラズマを用いた方法を提案してきた。これは第
４図に示すように、基板の幅方向に均一なプラズマを作
り輸送反応させることにより、リモートプラズマの長所
を生かして大面積基板への均一な薄膜形成を可能にする
ものである。このラインプラズマ方式のリモートプラズ
マＣＶＤ装置の課題として、成膜速度がある。リモート
プラズマ方式ではプラズマ中の中性ラジカルのみを用い
ることで、プラズマイオンによるダメージを低減するも
のであり、同一条件では通常のプラズマＣＶＤによる成
膜方法より成膜速度は遅くなる。この成膜速度向上のた
めプラズマを高密度化し、多くの中性ラジカルを得る努
力がされているが、投入パワーとともに、イオンの量も
増加し、イオンによるダメージも増加する。
晶パネルにドライバをモノリシック化したパネルが実用
化されてきた。このような低温ポリシリコンＴＦＴはガ
ラスの耐熱温度６００℃以下で高品質のポリシリコン
膜、ゲート絶縁膜及びその界面を形成することが必要と
なる。低温ポリシリコンＴＦＴではＳｉをベースとして
薄膜を堆積加工するため、ＣＶＤ（化学気相成長法）が
多くの工程で用いられている。たとえば、ＴＦＴのチャ
ネルとなるＳｉ薄膜、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜、保護
膜等である。このような薄膜の形成には基板の耐熱温度
が６００℃であることから、通常ＩＣ分野で一般に用い
られる熱ＣＶＤではなくプラズマで分解反応させるプラ
ズマＣＶＤが多く用いられている。このプラズマＣＶＤ
法は４００℃以下の温度でも容易に薄膜形成ができる反
面、プラズマによるダメージ、プラズマ分布による薄膜
の不均一性が問題となる。以下、一般に用いられるポリ
シリコンＴＦＴの作製プロセスを説明する。まず第５図
（Ａ）に示すように、ガラス基板上５００にアモルファ
スシリコンをプラズマＣＶＤで成膜した後、レーザーア
ニールで結晶化しポリシリコン膜４１０を形成する。さ
らに第５図（Ｂ）のようにポリシリコン膜を島状に加工
し、ゲート絶縁膜４２０を成膜する。ゲート絶縁膜とし
てはＳｉＯ２が用いられる。成膜には、ＴＥＯＳを用い
プラズマＣＶＤによる方法が一般に使われている。続い
て、第５図（Ｃ）に示すようにゲート電極４２０を形成
し、ＴＦＴのソースドレイン部４４０への不純物注入、
活性化を行う。その後、第５図（Ｄ）のように層間絶縁
膜４５０の形成、ソースドレイン電極４６０形成、保護
膜４７０、透明電極４８０を形成する。上記のプロセス
で、ポリシリコン形成工程、ゲート絶縁膜の形成工程が
ＴＦＴの特性を左右する重要な工程であり、ポリシリコ
ン形成はレーザーアニールによるところが大きく、絶縁
膜形成はプラズマＣＶＤにおけるプラズマダメージ低減
が大きな課題である。ゲート絶縁膜形成には平行平板プ
ラズマＣＶＤが用いられている。これは第６図に示すよ
うにアノード６００とカソード６１０の２枚の電極を平
行に配置させ、この２枚の電極間に高周波電圧を印加し
て、２つの電極間にプラズマ６２０を発生させる。この
プラズマにより、導入したガスを分解、反応し、基板６
３０上に堆積させる方法である。この方法では成膜しよ
うとする基板は２枚の電極の間に置かれるため、基板は
プラズマの中にさらされ、プラズマにより表面あるいは
界面がダメージを受ける。特に前述のように、まずチャ
ンネルとなるポリシリコンを形成する所謂トップゲート
型ＴＦＴではゲート絶縁膜成膜時にポリシリコン表面が
プラズマにさらされることになる。また膜の均一性向上
もＴＦＴパネルの大型化と共に重要な課題となってきて
いる。パネルの大型化、多面取りが進むにつれて取り扱
うガラス基板も大きくなってきている。現在１ｍ角近い
ガラス基板を用いた試みがなされている。このような大
型基板では、面内の膜の均一性を保つのが困難となって
きている。特に平行平板のプラズマＣＶＤを用いて薄膜
を成膜する場合プラズマ、ガスの流れを２次元平面内で
均一にする必要がある。しかし基板の大型化とともに、
２次元面内で均一なプラズマを得るのは難しく、またガ
スの流れも、排気が基板周辺からのみに限定されるた
め、基板中央と周辺で流れが異なってくる。これに対
し、最近、プラズマ部を反応部（基板）から分離するリ
モートプラズマ方式の薄膜形成装置を提案してきた。し
かしリモートプラズマは反応を励起分子の拡散によるた
め、大面積基板に成膜することが困難であった。発明者
らはこのリモートプラズマ方式の薄膜形成装置として、
ラインプラズマを用いた方法を提案してきた。これは第
４図に示すように、基板の幅方向に均一なプラズマを作
り輸送反応させることにより、リモートプラズマの長所
を生かして大面積基板への均一な薄膜形成を可能にする
ものである。このラインプラズマ方式のリモートプラズ
マＣＶＤ装置の課題として、成膜速度がある。リモート
プラズマ方式ではプラズマ中の中性ラジカルのみを用い
ることで、プラズマイオンによるダメージを低減するも
のであり、同一条件では通常のプラズマＣＶＤによる成
膜方法より成膜速度は遅くなる。この成膜速度向上のた
めプラズマを高密度化し、多くの中性ラジカルを得る努
力がされているが、投入パワーとともに、イオンの量も
増加し、イオンによるダメージも増加する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題としては、ラインプラズマ方式のリモートプラ
ズマＣＶＤ装置において、イオンによる半導体表面、界
面へのダメージを低減させるという本来のリモートプラ
ズマＣＶＤの特長を生かし、かつ、リモートプラズマＣ
ＶＤが持つ成膜速度向上という課題を解決するものであ
る。
する課題としては、ラインプラズマ方式のリモートプラ
ズマＣＶＤ装置において、イオンによる半導体表面、界
面へのダメージを低減させるという本来のリモートプラ
ズマＣＶＤの特長を生かし、かつ、リモートプラズマＣ
ＶＤが持つ成膜速度向上という課題を解決するものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ライン状のプラズマ発生
部と該プラズマ発生部で発生した励起分子励起分子を輸
送する輸送部と該励起分子と反応ガスを混合反応させ反
応部下を移動する基板上に薄膜を堆積させる薄膜形成装
置において、該ラインプラズマ発生部が複数ラインより
なり、複数のラインプラズマが基板の移動方向と垂直に
直列に並べて構成する。この、複数のラインプラズマ発
生部は絶縁体からなるプラズマチャンバーとプラズマを
励起するための高周波コイルと発生した励起分子を反応
チャンバーに輸送し、基板と一定の距離を置いて設置さ
れたノズルからなる。１つの方法としては、少なくとも
１つのプラズマチャンバーの高周波コイルと薄膜を堆積
させる基板間の距離が他のプラズマチャンバーより短く
する。さらに別の方法としては、少なくとも１つのプラ
ズマチャンバーのノズル先端と堆積させる基板間の距離
が他のプラズマチャンバーより短くする。以上２つの方
法により薄膜形成の初期膜形成において、界面が良好な
薄膜が形成され、他のラインプラズマではイオンダメー
ジを気にすることなく、高速での薄膜形成が可能とな
る。
部と該プラズマ発生部で発生した励起分子励起分子を輸
送する輸送部と該励起分子と反応ガスを混合反応させ反
応部下を移動する基板上に薄膜を堆積させる薄膜形成装
置において、該ラインプラズマ発生部が複数ラインより
なり、複数のラインプラズマが基板の移動方向と垂直に
直列に並べて構成する。この、複数のラインプラズマ発
生部は絶縁体からなるプラズマチャンバーとプラズマを
励起するための高周波コイルと発生した励起分子を反応
チャンバーに輸送し、基板と一定の距離を置いて設置さ
れたノズルからなる。１つの方法としては、少なくとも
１つのプラズマチャンバーの高周波コイルと薄膜を堆積
させる基板間の距離が他のプラズマチャンバーより短く
する。さらに別の方法としては、少なくとも１つのプラ
ズマチャンバーのノズル先端と堆積させる基板間の距離
が他のプラズマチャンバーより短くする。以上２つの方
法により薄膜形成の初期膜形成において、界面が良好な
薄膜が形成され、他のラインプラズマではイオンダメー
ジを気にすることなく、高速での薄膜形成が可能とな
る。
【０００５】
【作用】ラインプラズマを複数本直列に並べ、少なくと
も、初期の膜形成を低ダメージの成膜条件に設定するこ
とにより、基板を複数のラインプラズマ下を１回移動さ
せることで、良好な界面と高速成膜を満足することが可
能となる。装置のスループットを落とすことなく、リモ
ートプラズマＣＶＤの長所を最大源生かした構成が可能
となる。
も、初期の膜形成を低ダメージの成膜条件に設定するこ
とにより、基板を複数のラインプラズマ下を１回移動さ
せることで、良好な界面と高速成膜を満足することが可
能となる。装置のスループットを落とすことなく、リモ
ートプラズマＣＶＤの長所を最大源生かした構成が可能
となる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の装置を示す図である。本実施
例では２つのラインプラズマを直列に並べた装置を例に
取り説明する。２つのプラズマ部１００、１０１は絶縁
体で作られたチャンバー１１０、１１１、チャンバー周
囲を巻くように設置された高周波コイル１２０、１２１
からなる。さらにそれぞれのプラズマ部に励起しようと
するガスを導入するガス導入部１３０、１３１がチャン
バーの片方の端に設置され、チャンバーの他方は励起し
たガスを拡散させる拡散部１４０、１４１に接続されて
いる。拡散部で均一化された励起ガスは拡散部１４０に
設けられたスリット状のノズル１５０、１５１を通して
反応チャンバー１６０に導入される。反応チャンバーで
は励起ガスと反応させる反応ガスがガス導入部１７０、
１７１から噴出され、スリットから導入された励起ガス
と反応して、基板１８０上に薄膜を堆積させる。この２
つのプラズマ部の下を基板１８０が移動して薄膜が形成
されるが、基板はまず第１のプラズマ１００の下で初期
膜が堆積される。第１のプラズマ１００下での初期膜形
成では従来の方法で良好な界面が得られることがわかっ
ているが、成膜速度は１００ｎｍ／ｍｉｎ．程度であ
る。基板がラインプラズマ下を移動するときのみ成膜さ
れることを考慮すると成膜速度は２００〜３００ｎｍ／
ｍｉｎ必要となる。このため、プラズマのパワーを増加
させ、励起ガスの量を増加させる試みを行った。投入パ
ワーに対し成膜速度は緩やかに上昇するが、界面へのダ
メージも大きくなり特性が悪化し実際には高パワーの投
入では改善できなかった。本発明では、第１のプラズマ
部のコイルから基板までの距離は従来の１５０ｍｍのま
まにし、界面のイオンダメージを抑える。さらに第２の
プラズマ源でコイルと基板の間の距離を〜１００ｍｍ縮
めることに反応部での活性種の量を増加させた。
例では２つのラインプラズマを直列に並べた装置を例に
取り説明する。２つのプラズマ部１００、１０１は絶縁
体で作られたチャンバー１１０、１１１、チャンバー周
囲を巻くように設置された高周波コイル１２０、１２１
からなる。さらにそれぞれのプラズマ部に励起しようと
するガスを導入するガス導入部１３０、１３１がチャン
バーの片方の端に設置され、チャンバーの他方は励起し
たガスを拡散させる拡散部１４０、１４１に接続されて
いる。拡散部で均一化された励起ガスは拡散部１４０に
設けられたスリット状のノズル１５０、１５１を通して
反応チャンバー１６０に導入される。反応チャンバーで
は励起ガスと反応させる反応ガスがガス導入部１７０、
１７１から噴出され、スリットから導入された励起ガス
と反応して、基板１８０上に薄膜を堆積させる。この２
つのプラズマ部の下を基板１８０が移動して薄膜が形成
されるが、基板はまず第１のプラズマ１００の下で初期
膜が堆積される。第１のプラズマ１００下での初期膜形
成では従来の方法で良好な界面が得られることがわかっ
ているが、成膜速度は１００ｎｍ／ｍｉｎ．程度であ
る。基板がラインプラズマ下を移動するときのみ成膜さ
れることを考慮すると成膜速度は２００〜３００ｎｍ／
ｍｉｎ必要となる。このため、プラズマのパワーを増加
させ、励起ガスの量を増加させる試みを行った。投入パ
ワーに対し成膜速度は緩やかに上昇するが、界面へのダ
メージも大きくなり特性が悪化し実際には高パワーの投
入では改善できなかった。本発明では、第１のプラズマ
部のコイルから基板までの距離は従来の１５０ｍｍのま
まにし、界面のイオンダメージを抑える。さらに第２の
プラズマ源でコイルと基板の間の距離を〜１００ｍｍ縮
めることに反応部での活性種の量を増加させた。
【０００７】以下ＳｉＯ２の薄膜形成を例にとりながら
説明する。プラズマ形成のための励起ガスは図１におい
て励起ガス導入口１３０、１３１から導入される。本実
施例では酸素（Ｏ２）７５％、ヘリウム（Ｈｅ）２５％
の混合ガスを用いた。各導入口より導入された励起ガス
はプラズマチャンバー１１０、１１１に導かれる。プラ
ズマチャンバーは石英を用い高周波コイル１２０、１２
１が巻かれてある。本実施ではこの高周波コイルに２０
〜１００ＭＨｚの高周波電磁波１〜５ｋＷを加えた。プ
ラズマチャンバー１１０、１１１は励起ガスを反応チャ
ンバーに輸送する、スリットとノズル１５０、１５１が
設けられている。反応ガスはノズルの近くに設置した反
応ガス導入口１７０、１７１より供給される。反応ガス
導入口はライン方向に設置したパイプに一定の距離を置
いて小穴をあけたものを用いた。反応ガスとしては水素
（Ｈ２）希釈のシラン（ＳｉＨ４）ガスを用いた。希釈
率は１０％で流量は１０〜５０ｓｃｃｍで行った。基板
には高歪点ガラス（コーニング＃１７３７）を用いた。
基板加熱は基板ステージ１９０に埋め込まれたヒーター
１９１を用いて行った。基板温度は４００℃とした。第
２のプラズマ部１０１の高周波コイル１２１と基板１８
０の距離は第１のプラズ部の高周波コイル１２０と基板
１８０の距離より短く設定されている。本実施例では第
１の高周波コイル１２０と基板１８０の間の距離１５０
ｍｍに対し、第２の高周波コイル１２１の位置は５０ｍ
ｍ短くし、コイルと基板間の距離を１００ｍｍとした。
この５０ｍｍの距離の違いにより成膜速度は第１のプラ
ズマ部直下の成膜速度が約１００ｎｍ／ｍｉｎ．に対
し、第２のプラズマ部直下では約２００ｎｍ／ｍｉｎと
２倍に上昇した。また界面の特性には変化が見られず従
来の特性と同等の特性が得られた。
説明する。プラズマ形成のための励起ガスは図１におい
て励起ガス導入口１３０、１３１から導入される。本実
施例では酸素（Ｏ２）７５％、ヘリウム（Ｈｅ）２５％
の混合ガスを用いた。各導入口より導入された励起ガス
はプラズマチャンバー１１０、１１１に導かれる。プラ
ズマチャンバーは石英を用い高周波コイル１２０、１２
１が巻かれてある。本実施ではこの高周波コイルに２０
〜１００ＭＨｚの高周波電磁波１〜５ｋＷを加えた。プ
ラズマチャンバー１１０、１１１は励起ガスを反応チャ
ンバーに輸送する、スリットとノズル１５０、１５１が
設けられている。反応ガスはノズルの近くに設置した反
応ガス導入口１７０、１７１より供給される。反応ガス
導入口はライン方向に設置したパイプに一定の距離を置
いて小穴をあけたものを用いた。反応ガスとしては水素
（Ｈ２）希釈のシラン（ＳｉＨ４）ガスを用いた。希釈
率は１０％で流量は１０〜５０ｓｃｃｍで行った。基板
には高歪点ガラス（コーニング＃１７３７）を用いた。
基板加熱は基板ステージ１９０に埋め込まれたヒーター
１９１を用いて行った。基板温度は４００℃とした。第
２のプラズマ部１０１の高周波コイル１２１と基板１８
０の距離は第１のプラズ部の高周波コイル１２０と基板
１８０の距離より短く設定されている。本実施例では第
１の高周波コイル１２０と基板１８０の間の距離１５０
ｍｍに対し、第２の高周波コイル１２１の位置は５０ｍ
ｍ短くし、コイルと基板間の距離を１００ｍｍとした。
この５０ｍｍの距離の違いにより成膜速度は第１のプラ
ズマ部直下の成膜速度が約１００ｎｍ／ｍｉｎ．に対
し、第２のプラズマ部直下では約２００ｎｍ／ｍｉｎと
２倍に上昇した。また界面の特性には変化が見られず従
来の特性と同等の特性が得られた。
【０００８】第２図は本発明の別の実施例を示す図であ
る。この実施例では、複数のラインプラズマ部におい
て、ノズル２５０、２５１と基板の距離を変化させる。
第１のプラズマ部２００ではノズル２５０と基板２８０
の間の距離は６０ｍｍで、第２のプラズマ部２０１と基
板２８０間の距離は３０ｍｍとした。この状態で前記実
施例と同じ条件でＳｉＯ２の成膜を行ったところ、成膜
速度は第１のプラズマ部では１００ｎｍ／ｍｉｎ．に対
し第２のプラズマ下では１５０ｎｍ／ｍｉｎ．と１．５
倍の速度が得られた。第３図は各プラズマ下のＳｉＯ２
の膜質を評価した結果である。Ｓｉウエハー上に成膜し
たＳｉＯ２の容量測定（Ｃ−Ｖ）測定を示している。フ
ラットバンドＶＦＢ、界面準位とも、第１のプラズマ直
下で成膜したＳｉＯ２膜の方が優れている。実際に積層
したＳｉＯ２のＣ−Ｖ特性は第１のプラズマ直下で作製
したＳｉＯ２の特性に等しく、本発明により成膜速度の
改善を図りながらイオンダメージの低減が図れているこ
とがわかった。
る。この実施例では、複数のラインプラズマ部におい
て、ノズル２５０、２５１と基板の距離を変化させる。
第１のプラズマ部２００ではノズル２５０と基板２８０
の間の距離は６０ｍｍで、第２のプラズマ部２０１と基
板２８０間の距離は３０ｍｍとした。この状態で前記実
施例と同じ条件でＳｉＯ２の成膜を行ったところ、成膜
速度は第１のプラズマ部では１００ｎｍ／ｍｉｎ．に対
し第２のプラズマ下では１５０ｎｍ／ｍｉｎ．と１．５
倍の速度が得られた。第３図は各プラズマ下のＳｉＯ２
の膜質を評価した結果である。Ｓｉウエハー上に成膜し
たＳｉＯ２の容量測定（Ｃ−Ｖ）測定を示している。フ
ラットバンドＶＦＢ、界面準位とも、第１のプラズマ直
下で成膜したＳｉＯ２膜の方が優れている。実際に積層
したＳｉＯ２のＣ−Ｖ特性は第１のプラズマ直下で作製
したＳｉＯ２の特性に等しく、本発明により成膜速度の
改善を図りながらイオンダメージの低減が図れているこ
とがわかった。
【０００９】
【発明の効果】本発明により、プラズマ発生部と基板、
反応部を分離するリモートプラズマＣＶＤによる低ダメ
ージ薄膜形成が実現できる。特に均一性の優れたライン
状のプラズマを容易に作製することができ、大面積基板
に均一性良く膜を形成することができる。
反応部を分離するリモートプラズマＣＶＤによる低ダメ
ージ薄膜形成が実現できる。特に均一性の優れたライン
状のプラズマを容易に作製することができ、大面積基板
に均一性良く膜を形成することができる。
【００１０】
【図１】
【図２】本発明の実施例の断面構造を示す図である。
【図３】第２の実施例で得られたＳｉＯ２膜のＣ−Ｖ特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図４】ＴＦＴの一般的なプロセスを示す図である。
【図５】従来のプラズマＣＶＤを示す図である。
１００，２００…第１のプラズマ部
１０１，２０１…第２のプラズマ部
１１０，１１１，２１０，２１１…プラズマチャンバー
１２０，１２１，２２０，２２１…高周波コイル
１３０，１３１，２３０，２３１…励起ガス導入部
１４０，２４０…励起ガス拡散部
１５０，１５１，２５０，２５１…ノズル
１７０，１７１，２７０，２７１…反応ガス導入部
１８０，２８０…基板
１９０，２９０…移動ステージ
４００…ガラス基板
４１０…ポリシリコン膜
４２０…ゲート絶縁膜
４３０…ゲート電極
４４０…ソースドレイン部
４５０…層間絶縁膜
４６０…ソースドレイン電極
４７０…保護膜
４８０…透明電極
５００、５１０…平行電極
５２０…プラズマ
５３０…基板
─────────────────────────────────────────────────────
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Ｆターム(参考） 2H092 JA25 JA28 JA34 KA05 MA08
MA30 NA21 NA29
4G075 AA24 AA30 BC04 CA25 DA02
EB01 EB41 EC01 EC30 ED13
EE36 FB06 FC15
4K030 AA06 AA14 AA16 AA17 BA44
CA06 CA17 FA04 GA14 KA30
LA18
5F045 AA08 AB32 AC01 AC11 DP03
DQ12 DQ15 EE06 EF01
Claims (3)
- 【請求項１】ライン状のプラズマ発生部と該プラズマ発
生部で発生した励起分子励起分子を輸送する輸送部と該
励起分子と反応ガスを混合反応させ反応部下を移動する
基板上に薄膜を堆積させる薄膜形成装置において、該ラ
インプラズマ発生部が複数ラインよりなり、複数のライ
ンプラズマが基板の移動方向と垂直に直列に並べてなる
ことを特長とする薄膜形成装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の薄膜形成装置において、
複数のラインプラズマ発生部は絶縁体からなるプラズマ
チャンバーとプラズマを励起するための高周波コイルと
発生した励起分子を反応チャンバーに輸送し、基板と一
定の距離を置いて設置されたノズルからなり、少なくと
も１つのプラズマチャンバーは該高周波コイルと薄膜を
堆積させる基板間の距離が他のプラズマチャンバーより
短いことを特長とする薄膜形成装置。 - 【請求項３】請求項１に記載の薄膜形成装置において、
複数のラインプラズマ発生部は絶縁体からなるプラズマ
チャンバーとプラズマを励起するための高周波コイルと
発生した励起分子を反応チャンバーに輸送し、基板と一
定の距離を置いて設置されたノズルからなり、少なくと
も１つのプラズマチャンバーの該ノズル先端と堆積させ
る基板間の距離が他のプラズマチャンバーより短いこと
を特長とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002118540A JP2003273034A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002118540A JP2003273034A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003273034A true JP2003273034A (ja) | 2003-09-26 |
Family
ID=29207881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002118540A Pending JP2003273034A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003273034A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2002
- 2002-03-14 JP JP2002118540A patent/JP2003273034A/ja active Pending
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