JP2018062713A - Plasma CVD apparatus and plasma CVD method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma CVD apparatus and a method for forming an oxide film and a nitride film on a large area substrate of 3 m x 3 m class or more with a uniformity of ±1% or less in a low-E glass field and an organic EL filed, where conventionally, in the plasma CVD apparatus and the method targeting a substrate of 3 m x 3 m class or more, a uniformity of a thin film is limited to about ±5-10% and a uniformity of ±1% or less could not be realized.SOLUTION: Multiple large electrode plates are arranged in parallel with one edge of the electrode plate faced a film deposition surface of a substrate, an exhaust nozzle of a raw material gas for ejecting the raw material gas including at least an organic compound raw material is arranged adjacent to the other edge of the electrode plate, a plasma is generated by the multiple large electrodes, and an oxide film, a nitride film, and a carbide film are deposited on a large area substrate of 3 m x 3 m class or more.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、大面積基板を対象とするプラズマCVD装置及びプラズマCVD法に関する。特に、3mx3m級の超大面積基板を対象とするlow−Eガラスや有機EL等の分野における光反射膜、赤外線反射膜あるいはバリア膜を形成するプラズマCVD装置及びプラズマCVD法に関する。   The present invention relates to a plasma CVD apparatus and a plasma CVD method for a large area substrate. In particular, the present invention relates to a plasma CVD apparatus and a plasma CVD method for forming a light reflecting film, an infrared reflecting film, or a barrier film in the fields of low-E glass, organic EL, and the like for a 3 mx 3 m class super large area substrate.

近年、low−Eガラスや有機EL等の分野において、光反射膜、赤外線反射膜あるいはバリア膜を形成する3mx3m級超大面積基板を対象とするプラズマCVD装置及びプラズマCVD法が、製品の高品質化及び製膜コストの低減化の観点から注目されている。   In recent years, in fields such as low-E glass and organic EL, a plasma CVD apparatus and a plasma CVD method targeting a 3 mx 3 m class super large area substrate for forming a light reflecting film, an infrared reflecting film or a barrier film have improved the quality of products. In addition, it is attracting attention from the viewpoint of reducing the film forming cost.

low−Eガラスに関し、例えば、特許文献1に次のことが記載されている。即ち、ガラス基板の表面に可視域での透明性を有する導電性の膜を形成し、赤外域における電子のフリーキャリア吸収を利用した高遮熱(或いは高断熱)・低放射ガラス(一般にLow−Eガラスと呼ばれる)が提案され、既に実用化されている。Low−Eガラスを建築物の窓ガラス等に用いることにより、夏季では冷房負荷を軽減し、冬季は暖房負荷を軽減することが可能となり、室内の温度調整に掛かる経費を削減できるのみならず、世界規模で問題となっている地球温暖化の防止にも貢献できる。
また、特許文献1には次のことが記載されている。Low−Eガラスは、ガラス基板上から順次、酸化スズ層、シリカ被膜および酸化スズ層を積層したシリカ被膜付きガラスであること。ガラス基板上に、順に、亜鉛とスズとからなる合金酸化物層、金、銀または銅からなる金属層、および亜鉛とスズとからなる合金酸化物層が設けられたガラス製品(Low−Eガラス)であること。
Regarding the low-E glass, for example, Patent Document 1 describes the following. That is, a conductive film having transparency in the visible region is formed on the surface of the glass substrate, and a high heat shielding (or high heat insulation) / low radiation glass (generally Low--) utilizing free carrier absorption of electrons in the infrared region. E glass) has been proposed and has already been put to practical use. By using Low-E glass for building window glass, etc., it is possible not only to reduce the cooling load in the summer, but also to reduce the heating load in the winter, and not only can reduce the cost for adjusting the temperature in the room, It can also contribute to the prevention of global warming, which is a global problem.
Patent Document 1 describes the following. Low-E glass is glass with a silica coating in which a tin oxide layer, a silica coating, and a tin oxide layer are laminated in order from the glass substrate. A glass product (Low-E glass) in which an alloy oxide layer made of zinc and tin, a metal layer made of gold, silver or copper, and an alloy oxide layer made of zinc and tin are provided on a glass substrate in this order. )

なお、low−Eガラスの分野では、low−Eガラスに関する薄膜の形成において、膜厚みの均一性は、±1%以下である必要があることが知られている。ただし、膜厚みの均一性は、100x(最大厚みー最小厚み)/(最大厚み+最小厚み)と定義される。   In the field of low-E glass, it is known that the uniformity of film thickness needs to be ± 1% or less in the formation of a thin film relating to low-E glass. However, the uniformity of the film thickness is defined as 100 × (maximum thickness−minimum thickness) / (maximum thickness + minimum thickness).

有機ELのバリア膜に関し、例えば、特許文献2に次のことが記載されている。即ち、有機EL基板に成膜する際、CVD法などにより封止膜(パッシベーション膜)が形成されることが多い。この有機EL素子では、有機層やそれに接する電極界面での酸化が深刻な表示性能劣化の原因となるため、水蒸気透過率として、10−5g/m/dレベルの高いバリア性が要望されている。また、用いる有機層のガラス転移温度が100℃以下と低いため、低温で高いバリア性を有する薄膜が望まれている。
また、特許文献2には次の技術が記載されている。即ち、有機EL基板の封止膜被成膜面に成膜される第1層の窒化シリコン膜と、前記第1層の窒化シリコン膜の表面をパッシベート処理した後に前記表面上に成膜された第2層の窒化シリコン膜と、備えたことを特徴とする有機EL封止膜。
Regarding the barrier film for organic EL, for example, Patent Document 2 describes the following. That is, when forming a film on an organic EL substrate, a sealing film (passivation film) is often formed by a CVD method or the like. In this organic EL device, since oxidation at the organic layer and the electrode interface in contact with the organic layer causes a serious deterioration in display performance, a high barrier property of 10 −5 g / m 2 / d level is required as the water vapor transmission rate. ing. Moreover, since the glass transition temperature of the organic layer to be used is as low as 100 ° C. or lower, a thin film having a high barrier property at a low temperature is desired.
Patent Document 2 describes the following technique. That is, the first layer silicon nitride film formed on the surface of the organic EL substrate on which the sealing film is formed and the surface of the first layer silicon nitride film are formed on the surface after passivating. An organic EL sealing film comprising a second layer silicon nitride film.

なお、有機ELの分野では、有機ELに関する薄膜の形成において、膜厚みの均一性は、±1%以下である必要があることが知られている。ただし、膜厚みの均一性は、100x(最大厚みー最小厚み)/(最大厚み+最小厚み)と定義される。   In the field of organic EL, it is known that the uniformity of film thickness needs to be ± 1% or less in the formation of a thin film related to organic EL. However, the uniformity of the film thickness is defined as 100 × (maximum thickness−minimum thickness) / (maximum thickness + minimum thickness).

大面積基板を対象とするプラズマCVD装置及びプラズマCVD法の代表的技術として、特許文献3ないし特許文献8があることが知られている。   It is known that there are Patent Documents 3 to 8 as representative techniques of a plasma CVD apparatus and a plasma CVD method for a large area substrate.

特許文献3には、次のことが記載されている。即ち、非晶質薄膜を形成する基板を収納する反応容器と、同反応容器内に複数枚の電極板を平行にかつ端縁が上記基板の一表面に臨むように配置される第1の放電用電極と、上記反応容器内に複数枚の電極板を平行にかつ端縁が上記基板の一表面に臨むように配置される第2の放電用電極と、これら第1及び第2の放電用電極間に放電電圧を供給する電源と、上記反応容器を囲み上記一対の放電用電極板間に発生された電界と直交する向きの磁界を発生させるコイル及び交流電源と、上記反応容器内を減圧して反応ガスを供給するガス供給設備を具備することを特徴とする非晶質薄膜形成装置。   Patent Document 3 describes the following. That is, a reaction vessel containing a substrate on which an amorphous thin film is formed, and a first discharge in which a plurality of electrode plates are arranged in parallel in the reaction vessel so that an edge faces one surface of the substrate. A plurality of electrode plates in the reaction container, a second discharge electrode arranged in parallel with an edge facing one surface of the substrate, and the first and second discharge electrodes A power source for supplying a discharge voltage between the electrodes, a coil and an AC power source that surrounds the reaction vessel and generates a magnetic field in a direction orthogonal to the electric field generated between the pair of discharge electrode plates, and the pressure in the reaction vessel is reduced. An amorphous thin film forming apparatus comprising a gas supply facility for supplying a reactive gas.

特許文献4には、次のことが記載されている。即ち、単一の保持電極に保持された被処理基板と単一の放電電極とを放電容器内に離間させて対面配置し、該放電電極と被処理基板との間に実質的に均一な放電状態を広範囲に発生させる放電電極への給電方法であって、前記放電電極に複数の給電点を介して給電する際に、1つの給電点に供給される前記高周波電力の電圧波形の位相と、他の少なくとも1つの給電点に供給される前記高周波電力の電圧波形の位相との差を時間的に変化させることにより、前記放電電極内に生じる電圧分布を変化させ、これにより該電圧分布の単位時間当りの平均値または単位時間当りの積分値を実質的に均一なものとし、前記放電電極の電圧分布における定在波の発生を抑制することを特徴とする放電電極への給電方法。   Patent Document 4 describes the following. That is, a substrate to be processed held by a single holding electrode and a single discharge electrode are arranged in a discharge container so as to face each other, and a substantially uniform discharge is provided between the discharge electrode and the substrate to be processed. A method for supplying power to a discharge electrode that generates a state in a wide range, and when supplying power to the discharge electrode through a plurality of power supply points, the phase of the voltage waveform of the high-frequency power supplied to one power supply point; The voltage distribution generated in the discharge electrode is changed by temporally changing the difference from the phase of the voltage waveform of the high-frequency power supplied to at least one other feeding point, thereby changing the unit of the voltage distribution. A method for supplying power to a discharge electrode, characterized in that an average value per time or an integral value per unit time is made substantially uniform, and generation of standing waves in the voltage distribution of the discharge electrode is suppressed.

特許文献5には、次のことが記載されている。即ち、真空槽と、前記真空槽内部に配置された基板ホルダと、前記基板ホルダと対向する位置に配置された中空のシャワーヘッドと、前記シャワーヘッドに電圧を印加する電源装置とを有し、 前記シャワーヘッドは、容器状のヘッド本体と、前記ヘッド本体の開口を覆い、前記中空を形成する一枚のシャワープレートとを有し、 前記シャワープレートが前記基板ホルダに向けられ、 前記シャワープレートには複数の放出口が設けられ、 前記シャワーヘッドの内部に成膜ガスを供給し、前記放出口から前記成膜ガスを放出しながら、前記シャワーヘッドに電圧を印加すると、前記成膜ガスがプラズマ化され、プラズマ化した前記成膜ガスが前記基板ホルダに吹き付けられるように構成されたプラズマCVD装置であって、 前記電源装置を複数個有し、各前記電源装置には位相制御装置が接続され、 前記位相制御装置は、各前記電源装置が出力する高周波電圧の位相をそれぞれ制御するように構成され、 各前記電源装置は、前記ヘッド本体の底面に中心から等距離で異なる位置に配置された給電点にそれぞれ接続され、 各前記電源装置から前記給電点にそれぞれ供給された高周波電圧は、前記シャワープレートにそれぞれ電送され、前記シャワープレートをカソードにして放電が生じるように構成されたプラズマCVD装置。 Patent Document 5 describes the following. That is, a vacuum chamber, a substrate holder disposed inside the vacuum chamber, a hollow shower head disposed at a position facing the substrate holder, and a power supply device that applies a voltage to the shower head, The shower head includes a container-shaped head main body and a single shower plate that covers the opening of the head main body and forms the hollow, the shower plate being directed to the substrate holder, Is provided with a plurality of discharge ports. When a film forming gas is supplied into the shower head and a voltage is applied to the shower head while discharging the film forming gas from the discharge port, the film forming gas is plasma. The plasma CVD apparatus is configured such that the film-forming gas that has been converted to plasma is sprayed onto the substrate holder, wherein the power supply apparatus is duplicated. A number, a phase controller is connected to each of the power supply, the phase control device is configured the phase of high frequency voltage each said power supply device outputs to control each respective said power supply, said The high frequency voltages respectively connected to the feeding points arranged at different positions at equal distances from the center on the bottom surface of the head main body and respectively supplied from the power supply devices to the feeding points are respectively sent to the shower plate, and the shower A plasma CVD apparatus configured to generate discharge using a plate as a cathode.

特許文献6には、次のことが記載されている。即ち、成膜室内に誘導結合型電極を配置したプラズマCVD装置であって、 前記誘導結合型電極は、折り返し部を有して中心間距離を一定として折り返された形状であって、両端部にそれぞれ高周波電力の給電部と接地部とが設けられており、 複数の前記誘導結合型電極を、同一平面内で前記給電部及び前記接地部を同じ側として平行に配置し、 前記複数の誘導結合型電極の各々において前記給電部と前記折り返し部との間及び前記接地部と前記折り返し部との間に半波長又はその自然数倍の定在波が立つように高周波電力を供給すると共に、前記複数の誘導結合型電極のり合う電極の給電部において、高周波の位相が互いに逆位相となるよう構成したことを特徴とするプラズマCVD装置。 Patent Document 6 describes the following. That is, a plasma CVD apparatus in which an inductively coupled electrode is disposed in a film forming chamber, wherein the inductively coupled electrode has a folded portion and is folded with a constant center-to-center distance. A high-frequency power feeding section and a grounding section are provided, and a plurality of the inductively coupled electrodes are arranged in parallel in the same plane with the feeding section and the grounding section on the same side, and the plurality of inductive couplings In each of the mold electrodes, high-frequency power is supplied so that a standing wave of a half wavelength or a natural number multiple thereof is generated between the power feeding unit and the folded unit and between the ground unit and the folded unit, and in the feeding portion adjacent Ri suit electrodes of a plurality of inductively coupled electrodes, a plasma CVD apparatus characterized by being configured such that the high frequency phase are opposite phases to each other.

特許文献7には、次のことが記載されている。即ち、高周波放電による誘導結合方式のプラズマ装置において、 高周波電力を供給されるアンテナであって、その各々が表面が絶縁体で被覆され真空容器を周回しないで終端し当該高周波の1/ 4波長の長さよりも短い線状又は板状の導体からなる複数本のアンテナを真空容器内に備え、 前記1又は複数本のアンテナの各々に、高周波電源から、前記真空容器の外部に設けられた板状導体により、高周波電力を並列に供給し、 前記板状導体は、当該高周波給電点と前記1又は複数本のアンテナの各々とを直線で結んだ距離が高周波の1/ 4波長の長さよりも短くなるように設けられる ことを特徴とするプラズマ装置。   Patent Document 7 describes the following. That is, in an inductively coupled plasma apparatus using high frequency discharge, each antenna is supplied with high frequency power, each of which is coated with an insulator and terminated without going around the vacuum vessel, and has a quarter wavelength of the high frequency. A plurality of antennas made of linear or plate-like conductors shorter than the length are provided in a vacuum vessel, and each of the one or more antennas is provided with a plate shape provided outside the vacuum vessel from a high frequency power source. A high-frequency power is supplied in parallel by a conductor, and the distance between the high-frequency feeding point and each of the one or more antennas in a straight line is shorter than the length of 1/4 wavelength of the high-frequency. It is provided so that it may become. The plasma apparatus characterized by the above-mentioned.

特許文献8には、次のことが記載されている。即ち、マイクロ波源に接続され、複数のスロットアンテナが導波管の磁界面に形成された導波管と、 前記複数のスロットアンテナから放射されたマイクロ波をプラズマ処理室に導入して表面波プラズマを生成するための誘電体板と、 前記表面波プラズマが生成される成膜処理領域を囲むように配置され、板状の絶縁体で形成された絶縁シールド部材と、 前記成膜処理領域に材料性プロセスガスを噴出するガス噴出部と、 前記成膜処理領域の端部に配置され、前記成膜処理領域側に前記絶縁シールド部材が取り付けられたサポート部材と、を備える表面波プラズマCVD装置。   Patent Document 8 describes the following. That is, a waveguide connected to a microwave source and having a plurality of slot antennas formed on the magnetic field surface of the waveguide; and a microwave radiated from the plurality of slot antennas is introduced into the plasma processing chamber to generate a surface wave plasma. A dielectric plate for generating a film, an insulating shield member formed so as to surround the film forming region where the surface wave plasma is generated, and formed of a plate-like insulator, and a material for the film forming region A surface wave plasma CVD apparatus comprising: a gas ejection portion that ejects a reactive process gas; and a support member that is disposed at an end of the film formation region and has the insulating shield member attached to the film formation region.

特開2006−143525JP 2006-143525 A 特開2013−145668JP2013-145668 特公平05−076549JP 05-076549 特許3316490Patent 3316490 特許4404303Patent 4404303 特許5287944Patent 5287944 特許3751909Patent 3751909 特許5413463Patent 543463

low−Eガラス分野における光反射膜及び赤外線反射膜は、従来、主として反応性スパッタリング装置を用いて製膜されることから、製造装置の初期投資が大きいことに加えて、製膜速度が遅く、生産性が低いという問題がある。プラズマCVDの有機EL分野へ応用では、有機EL素子は数十nmから数百nm程度の厚みの薄膜であるため、膜厚みが不均一であれば有機EL素子内部でショートが発生し易すくなり、問題となる。
low−Eガラス及び有機EL分野において、プラズマCVDによる薄膜形成の生産性向上、品質向上及びコストの低減は図るには、基板サイズ3mx3m級で、膜厚みの均一性±1%以下であることが求められるが、従来技術ではそのニーズに対応できないという課題がある。なお、膜厚みの均一性は、100x(最大厚みー最小厚み)/(最大厚み+最小厚み)と定義される。
そこで、本発明は、基板サイズ3mx3m級で、膜厚みの均一性±1%以下を実現可能なプラズマCVD装置及びプラズマCVD法を提供すること目的とする。
Conventionally, the light reflecting film and the infrared reflecting film in the field of low-E glass are mainly formed using a reactive sputtering apparatus, so that the initial investment of the manufacturing apparatus is large, and the film forming speed is low. There is a problem of low productivity. In the application of plasma CVD to the organic EL field, the organic EL element is a thin film with a thickness of several tens to several hundreds of nm. Therefore, if the film thickness is not uniform, a short circuit is likely to occur inside the organic EL element. , It becomes a problem
In the field of low-E glass and organic EL, in order to improve the productivity of thin film formation by plasma CVD, improve the quality, and reduce the cost, the substrate size should be 3mx3m class and the film thickness uniformity should be ± 1% or less. Although demanded, there is a problem that the conventional technology cannot meet the needs. The film thickness uniformity is defined as 100 × (maximum thickness−minimum thickness) / (maximum thickness + minimum thickness).
Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasma CVD apparatus and a plasma CVD method which can realize a film thickness uniformity of ± 1% or less with a substrate size of 3 mx 3 m.

上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、被製膜基板が載置された基板保持手段を収納し、排気手段を備えた反応容器と、前記反応容器に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記反応容器内に平行に、かつ、端縁が前記被製膜基板の製膜面に面するように配置される複数の電極板と、前記複数の電極板に交流電力を供給して前記複数の電極板の間にプラズマを発生させる電力供給手段と、を備えたプラズマCVD装置であって、
前記原料ガス供給手段は、有機化合物原料と酸素と窒素とアンモニアと水素とキャリアガスの希ガスから選ばれる少なくとも1種を含む原料ガスを備え、前記原料ガスを噴出する原料ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面しない端縁に隣接した位置に配置したという構造を有することを特徴とする。
The first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a method of storing a substrate holding means on which a substrate to be deposited is placed, supplying a reaction vessel provided with an exhaust means, and supplying a raw material gas to the reaction vessel A raw material gas supply means, a plurality of electrode plates arranged in parallel in the reaction vessel and having an edge facing the film forming surface of the substrate to be deposited, and an alternating current between the plurality of electrode plates A power supply means for supplying power to generate plasma between the plurality of electrode plates, and a plasma CVD apparatus comprising:
The source gas supply means includes a source gas containing at least one selected from an organic compound source, oxygen, nitrogen, ammonia, hydrogen and a carrier gas, and includes a plurality of source gas ejection holes for ejecting the source gas. The electrode plate is arranged at a position adjacent to an edge not facing the film forming surface of the film forming substrate.

第2の発明は、被製膜基板が載置された基板保持手段を収納し、排気手段を備えた反応容器と、前記反応容器に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記反応容器内に平行に、かつ、端縁が前記被製膜基板の製膜面に面するように配置される複数の電極板と、前記複数の電極板に交流電力を供給して前記複数の電極板の間にプラズマを発生させる電力供給手段と、を備えたプラズマCVD装置であって、
前記原料ガス供給手段は、有機化合物原料と酸素と窒素とアンモニアと水素とキャリアガスの希ガスから選ばれる少なくとも1種を含む原料ガスを備え、かつ、酸素と窒素と水素と希ガスから選ばれる少なくとも1種を含む放電用ガスを備え、前記放電用ガスを噴出する放電用ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面しない端縁に隣接した位置に配置し、前記原料ガスを噴出する原料ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面する端縁に隣接した位置に配置したという構造を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a reaction vessel having a substrate holding means on which a film-formed substrate is placed and provided with an exhaust means, a raw material gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, and an inside of the reaction vessel A plurality of electrode plates arranged in parallel to each other and having an edge facing the film-forming surface of the film-forming substrate, and supplying AC power to the plurality of electrode plates, A power supply means for generating plasma, and a plasma CVD apparatus comprising:
The raw material gas supply means includes a raw material gas containing at least one selected from organic compound raw materials, oxygen, nitrogen, ammonia, hydrogen, and a carrier gas, and is selected from oxygen, nitrogen, hydrogen, and a rare gas. Discharge gas ejection holes including at least one kind of discharge gas are disposed, and discharge gas ejection holes for ejecting the discharge gas are arranged at positions adjacent to edges of the plurality of electrode plates that do not face the film formation surface of the film formation substrate. The raw material gas ejection holes for ejecting the raw material gas are arranged at positions adjacent to the edge of the plurality of electrode plates facing the film forming surface of the film forming substrate.

第3の発明は、第1の発明において、前記原料ガス供給手段は、前記複数の電極板の間を前記原料ガスが通過する原料ガス供給通路を有し、かつ、前記排気手段は、前記複数の電極板の間を排気ガスが通過する排気通路を有することを特徴とする。   In a third aspect based on the first aspect, the source gas supply means includes a source gas supply passage through which the source gas passes between the plurality of electrode plates, and the exhaust means includes the plurality of electrodes. It has an exhaust passage through which exhaust gas passes between the plates.

第4の発明は、第2の発明において、前記原料ガス供給手段は、前記複数の電極板の間を前記放電用ガスが通過する放電用ガス供給通路を有し、かつ、前記排気手段は、前記複数の電極板の間を排気ガスが通過する排気通路を有することを特徴とする。   In a fourth aspect based on the second aspect, the source gas supply means includes a discharge gas supply passage through which the discharge gas passes between the plurality of electrode plates, and the exhaust means includes the plurality of discharge gas passages. And an exhaust passage through which exhaust gas passes between the electrode plates.

第5の発明は、第1から第4の発明のいずれか一つの発明において、前記電力供給手段の電力の周波数は、商用周波数の50Hzあるいは60Hzであることを特徴とする。   According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the power supply means has a power frequency of 50 Hz or 60 Hz as a commercial frequency.

第6の発明は、第1から第4の発明のいずれか一つの発明において、前記電力供給手段の電力の周波数は、数KHzから1MHz以下の範囲から選ばれる周波数であることを特徴とする。   According to a sixth invention, in any one of the first to fourth inventions, the frequency of the power of the power supply means is a frequency selected from a range of several KHz to 1 MHz or less.

第7の発明は、第1から第6の発明のいずれか一つの発明において、前記原料ガスは、テトラエトキシシラン(TEOS)、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP)、トリメチル亜鉛及びトリメチルアルミニウム等の有機化合物から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする。   According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the source gas is tetraethoxysilane (TEOS), hexamethyldisiloxane (HMDSO), hexamethyldisilazane (HMDS), titanium. It contains at least one selected from organic compounds such as tetraisopropoxide (TTIP), trimethylzinc and trimethylaluminum.

第8の発明は、被製膜基板が載置される基板保持手段を収納し、排気手段を備えた反応容器と、前記反応容器に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記反応容器内に平行に、かつ、端縁が前記被製膜基板の製膜面に面するように配置される複数の電極板と、前記複数の電極板に交流電力を供給して前記複数の電極板の間にプラズマを発生させる電力供給手段と、を備えたプラズマCVD装置を用いるプラズマCVD法であって、
前記原料ガスとして、有機化合物原料と酸素と窒素とアンモニアと水素から選ばれる少なくとも1種を含む原料ガスを用い、前記原料ガスを噴出する原料ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面しない端縁に隣接した位置に配置するとともに、前記被製膜基板の面積サイズの増大に応じて、前記複数の電極板の長さを増大し、かつ、前記複数の電極板の枚数を増大させるようにしたことを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a reaction vessel having a substrate holding means on which a substrate to be deposited is placed and provided with an exhaust means, a raw material gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, and an inside of the reaction vessel A plurality of electrode plates arranged in parallel to each other and having an edge facing the film-forming surface of the film-forming substrate, and supplying AC power to the plurality of electrode plates, A plasma CVD method using a plasma CVD apparatus provided with power supply means for generating plasma,
A source gas containing at least one selected from an organic compound source, oxygen, nitrogen, ammonia, and hydrogen is used as the source gas, and source gas ejection holes for ejecting the source gas are formed as the films on the electrode plates. It is arranged at a position adjacent to the edge that does not face the film-forming surface of the substrate, and the length of the plurality of electrode plates is increased in accordance with the increase in the area size of the film-forming substrate, and the plurality of the plurality of electrode plates The number of electrode plates is increased.

第9の発明は、被製膜基板が載置される基板保持手段を収納し、排気手段を備えた反応容器と、前記反応容器に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記反応容器内に平行に、かつ、端縁が前記被製膜基板の製膜面に面するように配置される複数の電極板と、前記複数の電極板に交流電力を供給して前記複数の電極板の間にプラズマを発生させる電力供給手段と、を備えたプラズマCVD装置を用いるプラズマCVD法であって、
前記複数の電極板で生成するプラズマの放電用ガスとして、酸素と窒素とアルゴンと水素と希ガスから少なくとも1種を選び、
前記原料ガスとして、有機化合物原料と酸素と窒素とアンモニアと水素とキャリアガスの希ガスから少なくとも1種を選び、
前記放電用ガスを噴出する放電用ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面しない端縁に隣接した位置に配置し、
前記原料ガスを噴出する原料ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面する端縁に配置して、前記放電用ガスを前記複数の電極板に前記電力供給手段から供給された電力でプラズマ化し、前記プラズマ化された放電用ガスと前記原料ガス噴出孔から噴出される原料ガスを接触させて混合することにより、前記原料ガスをプラズマ化させるようにしたことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a reaction vessel having a substrate holding means on which a film-formed substrate is placed and having an exhaust means, a raw material gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, and an inside of the reaction vessel A plurality of electrode plates arranged in parallel to each other and having an edge facing the film-forming surface of the film-forming substrate, and supplying AC power to the plurality of electrode plates, A plasma CVD method using a plasma CVD apparatus provided with power supply means for generating plasma,
As the plasma discharge gas generated by the plurality of electrode plates, at least one selected from oxygen, nitrogen, argon, hydrogen, and a rare gas,
As the source gas, at least one selected from an organic compound source, oxygen, nitrogen, ammonia, hydrogen, and a rare gas of carrier gas is selected.
Disposing the discharge gas ejection holes for ejecting the discharge gas at positions adjacent to the edge of the plurality of electrode plates that do not face the film-forming surface of the film-forming substrate;
A source gas ejection hole for ejecting the source gas is disposed at an edge of the plurality of electrode plates facing the film forming surface of the substrate to be deposited, and the discharge gas is supplied to the plurality of electrode plates. Plasma is generated by the electric power supplied from the means, and the raw material gas is converted into plasma by bringing the plasmaized discharge gas and the raw material gas ejected from the raw material gas ejection hole into contact with each other and mixing them. It is characterized by.

本発明により、low−Eガラス分野及び有機EL分野で必要な酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化錫及び酸化亜鉛等の透明導電膜あるいはバリア膜を、プラズマCVDにより基板サイズ3mx3m級で、膜厚みの均一性±1%以下で形成することが可能となるので、low−Eガラス及び有機ELの分野における透明導電膜あるいはバリア膜の製造での高品質化及び低コスト化に貢献できるという、効果を奏する。
特に、low−Eガラス分野では、従来の反応性スパッタリング装置に比べて製膜速度が格段に速くなるので、製造コストの低減化への貢献が著しく大きいという、効果を奏する。
According to the present invention, a transparent conductive film or a barrier film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, tin oxide and zinc oxide necessary for the low-E glass field and the organic EL field is formed by plasma CVD with a substrate size of 3 mx 3 m and a film thickness. It can be formed with a uniformity of ± 1% or less, so that it can contribute to high quality and low cost in the production of transparent conductive film or barrier film in the field of low-E glass and organic EL. Play.
In particular, in the field of low-E glass, since the film forming speed is remarkably faster than that of a conventional reactive sputtering apparatus, there is an effect that the contribution to the reduction of the manufacturing cost is remarkably large.

図1は、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成の概念を説明するための基板側から見た模式的外観図である。FIG. 1 is a schematic external view seen from the substrate side for explaining the concept of the configuration of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成部材である電極板及び電力供給手段を説明するための模式的説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view for explaining an electrode plate and power supply means which are constituent members of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成部材である原料ガス供給箱を説明するための模式的外観図である。FIG. 3 is a schematic external view for explaining a source gas supply box which is a constituent member of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成を示す模式的な構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成の概念を説明するための基板側から見た模式的外観図である。FIG. 5 is a schematic external view seen from the substrate side for explaining the concept of the configuration of the plasma CVD apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成部材である原料ガス供給箱及び放電用ガス供給箱を説明するための模式的外観図である。FIG. 6 is a schematic external view for explaining a source gas supply box and a discharge gas supply box which are constituent members of a plasma CVD apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成を示す模式的な構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a plasma CVD apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第3の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成の概念を説明するための基板側から見た模式的外観図である。FIG. 8 is a schematic external view seen from the substrate side for explaining the concept of the structure of the plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第3の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成部材である原料ガス供給箱を説明するための模式的外観図である。FIG. 9 is a schematic external view for explaining a source gas supply box which is a constituent member of a plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第3の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成を示す模式的な構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同様の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。
また、以下に示す図面は、説明の便宜上、各部材の縮尺が、実際と異なる場合がある。また、各図面間においても、縮尺が、実際と異なる場合がある。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.
In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual one for convenience of explanation. In addition, the scale may be different between the drawings.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法について説明する。先ず、プラズマCVD装置の構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成の概念を説明するための基板側から見た模式的外観図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成部材である電極板及び電力供給手段を説明するための模式的説明図である。図3は、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成部材である原料ガス供給箱を説明するための模式的外観図である。図4は、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成を示す模式的な構成図である。
(First embodiment)
A plasma CVD apparatus and a plasma CVD method according to the first embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of the plasma CVD apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic external view seen from the substrate side for explaining the concept of the configuration of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic explanatory view for explaining an electrode plate and power supply means which are constituent members of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic external view for explaining a source gas supply box which is a constituent member of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1ないし図4において、符号1は反応容器である。反応容器1は、気密性を有し、図示しない真空ポンプで、第1の排気口2a及び第2の排気口2bを介して排気することにより、真空到達度は2.66〜3.99x10−5Pa(2〜3x10−7Torr)程度になる。また、反応容器1の内壁は不純物の付着が無く、プラズマCVDに適用可能な仕様を満たしている。
第1及び第2の排気口2a、2bは、図示しない真空ポンプ及び図示しない圧力計と連携して、反応容器1内部の圧力を所定の値に保持するように、排気する。ここでは、原料ガスの流量が100sccm〜5,000sccm程度であれば、圧力1.33Pa〜666.6Pa(0.01Torr〜5Torr)程度の範囲で任意の圧力を制御可能である。
符号3は、被製膜基板である。被製膜基板3は、ガラス、プラススチック、シリコン等の材料から成る基板などであり、任意に選べる。ここでは、例えば、被製膜基板3として、サイズ:長さ3mx幅10cmx厚み5mmの青板ガラス用いる。
なお、基板サイズは、後述するように、0.1mx0.1m程度から5mx5m程度の範囲であれば、任意に選べる。
符号3aは、被製膜基板3を載置する基板支持棚である。なお、被製膜基板3は、図示しない基板搬入搬出装置により、基板支持棚3aに載置され、また、搬出される。
1 to 4, reference numeral 1 denotes a reaction vessel. The reaction vessel 1 has airtightness, and the degree of vacuum reached is 2.66 to 3.99 × 10 by exhausting through the first exhaust port 2a and the second exhaust port 2b with a vacuum pump (not shown). It becomes about 5 Pa (2-3 × 10 −7 Torr). Moreover, the inner wall of the reaction vessel 1 has no adhesion of impurities and satisfies the specifications applicable to plasma CVD.
The first and second exhaust ports 2a and 2b are exhausted so as to maintain the pressure inside the reaction vessel 1 at a predetermined value in cooperation with a vacuum pump (not shown) and a pressure gauge (not shown). Here, if the flow rate of the source gas is about 100 sccm to 5,000 sccm, an arbitrary pressure can be controlled in the range of about 1.33 Pa to 666.6 Pa (0.01 Torr to 5 Torr).
Reference numeral 3 denotes a film formation substrate. The film formation substrate 3 is a substrate made of a material such as glass, plastic, or silicon, and can be arbitrarily selected. Here, for example, a blue plate glass having a size: length 3 mx width 10 cm x thickness 5 mm is used as the film formation substrate 3.
As will be described later, the substrate size can be arbitrarily selected as long as it is in the range of about 0.1 mx 0.1 m to about 5 mx 5 m.
Reference numeral 3a denotes a substrate support shelf on which the film-formed substrate 3 is placed. The film formation substrate 3 is placed on the substrate support shelf 3a by a substrate carry-in / out device (not shown) and is carried out.

符号5は複数の電極板である。複数の電極板5は、隣り合う電極同志が非接地電極5aと接地電極5bの関係になるように配置される。非接地電極5aと接地電極5bには、電力供給導線8と9を介して、交流電源6の電力が供給される。
交流電源6の周波数は、商用周波数、あるいは、数KHz〜1MHz程度の範囲で、選択する。その理由は、電極間に発生する電力の定在波の波長λが、基板サイズに比べて充分に長いという条件を満たすためである。これにより、定在波に起因するプラズマの不安定性及びプラズマ密度の非一様性の問題は解消される。ここでは、交流電源6の出力の周波数は商用周波数(例えば、60Hz)とする。
符号7は可変抵抗であり、交流電源6の出力の電流の調整ができる。
なお、複数の電極板5の長さLは、基板のサイズに応じて、選択する。また、複数の電極板5の枚数は、基板のサイズに応じて、増減できる。即ち、基板サイズが大きくなれば、そのサイズに略等しくなるように、複数の電極板5の長さLと枚数を増加することにより、対応可能である。
符号10a、10bは、真空容器用の電流導入端子である。電流導入端子10a、10bは、電力供給導線8及び9のそれぞれの大気側と真空側を、真空漏れが無いように接続する。
符号11aは、非接地電極5aと電力供給導線8の接続点である。符号11bは、接地電極5bと電力供給導線9の接続点である。
Reference numeral 5 denotes a plurality of electrode plates. The plurality of electrode plates 5 are arranged so that adjacent electrodes have a relationship between the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b. The power of the AC power supply 6 is supplied to the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b via the power supply conductors 8 and 9.
The frequency of the AC power source 6 is selected within a commercial frequency or a range of several KHz to 1 MHz. The reason is that the condition that the wavelength λ of the standing wave of power generated between the electrodes is sufficiently longer than the substrate size is satisfied. This eliminates the problems of plasma instability and plasma density non-uniformity due to standing waves. Here, the frequency of the output of the AC power supply 6 is a commercial frequency (for example, 60 Hz).
Reference numeral 7 denotes a variable resistor, which can adjust the output current of the AC power supply 6.
The length L of the plurality of electrode plates 5 is selected according to the size of the substrate. Further, the number of the plurality of electrode plates 5 can be increased or decreased according to the size of the substrate. That is, as the substrate size increases, it is possible to cope by increasing the length L and the number of the plurality of electrode plates 5 so as to be approximately equal to the size.
Reference numerals 10a and 10b are current introduction terminals for a vacuum vessel. The current introduction terminals 10a and 10b connect the air side and the vacuum side of the power supply conductors 8 and 9 so that there is no vacuum leakage.
Reference numeral 11 a is a connection point between the non-ground electrode 5 a and the power supply conductor 8. Reference numeral 11 b is a connection point between the ground electrode 5 b and the power supply conductor 9.

符号12は、複数の電極板5を固定する電極板支持部材である。電極板支持部材12は、絶縁物で製作される。電極板支持部材12は、電極板5を固定するとともに、後述の原料ガス供給箱15aを固定する。なお、電極板支持部材12と原料ガス供給箱15aは、後述の原料ガスが漏れないように気密シールがなされる。また、電極板支持部材12は、反応容器1に固定される。
符号13は、電力供給導線8、9を敷設する給電線敷設孔である。給電線敷設孔13は、電極板支持部材12に設けられた貫通孔であり、電力供給導線8と非接地電極5aの接続点11aの接続に用いられる。また、電線敷設孔13は、電力供給導線9と接地電極5bの接続点11bの接続に用いられる。
Reference numeral 12 denotes an electrode plate support member that fixes the plurality of electrode plates 5. The electrode plate support member 12 is made of an insulator. The electrode plate support member 12 fixes the electrode plate 5 and a later-described source gas supply box 15a. The electrode plate support member 12 and the source gas supply box 15a are hermetically sealed so that source gas described later does not leak. The electrode plate support member 12 is fixed to the reaction vessel 1.
Reference numeral 13 denotes a feed line laying hole for laying the power supply conductors 8 and 9. The feed line laying hole 13 is a through hole provided in the electrode plate support member 12, and is used to connect the connection point 11a between the power supply lead 8 and the non-ground electrode 5a. The electric wire laying hole 13 is used for connection of the connection point 11b between the power supply lead 9 and the ground electrode 5b.

符号15aは、原料ガス供給箱である。原料ガス供給箱15aは、後述の原料ガス供給管17aから供給される原料ガスを複数の電極板5の間に噴出する多数の原料ガス噴出孔16aを有する。
原料ガス噴出孔16aは、孔の直径が0.3mm〜1.2mm程度であり、2mm〜10mm程度の間隔で配置される。前記孔径で、かつ、前記間隔の範囲であれば、電極板5の間に噴出する原料ガスは、ほぼ一様に噴出される。ここでは、原料ガス噴出孔16aの孔の直径を0.6mmとし、間隔を5mmとする。
符号17aは、原料ガス供給管である。原料ガス供給管17aは、後述の有機化合物原料とアルゴンガスと酸素の混合ガスを原料ガス供給箱15aに供給する。なお、ここでは、原料ガス供給管17aの個数を1個として説明するが、複数個設置しても良い。
Reference numeral 15a denotes a source gas supply box. The raw material gas supply box 15a has a large number of raw material gas ejection holes 16a through which a raw material gas supplied from a later-described raw material gas supply pipe 17a is ejected between the plurality of electrode plates 5.
The source gas ejection holes 16a have a hole diameter of about 0.3 mm to 1.2 mm and are arranged at intervals of about 2 mm to 10 mm. If it is the said hole diameter and the range of the said space | interval, the source gas injected between the electrode plates 5 will be injected substantially uniformly. Here, the diameter of the source gas ejection holes 16a is 0.6 mm, and the interval is 5 mm.
Reference numeral 17a denotes a source gas supply pipe. The raw material gas supply pipe 17a supplies an organic compound raw material, which will be described later, and a mixed gas of argon gas and oxygen to the raw material gas supply box 15a. Here, the number of source gas supply pipes 17a is described as one, but a plurality of source gas supply pipes 17a may be installed.

符号20は、有機化合物原料供給装置である。有機化合物原料供給装置20は、常温で液体である有機化合物原料を貯蔵し、液体流量計21に輸送する。液体流量計21は、有機化合物原料供給装置20から輸送された有機化合物原料の流量を、例えば、0.1sccm〜200sccm程度の範囲で、任意の値に設定できる。
符号22は、キャリアガスのボンベである。キャリアガスは、有機化合物原料を原料ガス供給管17aへ搬送するために用いられる。キャリアガスとして、不活性ガスである希ガスのArあるいはHeが用いられる。ここでは、例えば、Arガスを用いる。
符号23は、キャリアガスの流量計である。キャリアガスの流量計23は、キャリアガスの流量を、100sccm〜5,000sccm程度の範囲で、任意の値に設定できる。
符号25は、気化器である。気化器25は、気化器25に輸送された有機化合物原料を気化させ、キャリアガスと混合して、その混合ガスを原料ガス供給管17aに輸送する。
符号26は、酸素ボンベである。酸素ボンベ26は、酸素を貯蔵し、後述の酸素流量計27に輸送する。
酸素流量計27は、酸素の流量を調整し、原料ガス供給管17aに輸送する。なお、酸素の流量は、100sccm〜5,000sccm程度の範囲で、任意の値に設定できる。
Reference numeral 20 denotes an organic compound raw material supply apparatus. The organic compound raw material supply device 20 stores an organic compound raw material that is liquid at room temperature and transports it to the liquid flow meter 21. The liquid flow meter 21 can set the flow rate of the organic compound raw material transported from the organic compound raw material supply device 20 to an arbitrary value within a range of about 0.1 sccm to 200 sccm, for example.
Reference numeral 22 denotes a carrier gas cylinder. The carrier gas is used to convey the organic compound raw material to the raw material gas supply pipe 17a. As the carrier gas, inert gas Ar or He which is an inert gas is used. Here, for example, Ar gas is used.
Reference numeral 23 denotes a carrier gas flow meter. The carrier gas flow meter 23 can set the carrier gas flow rate to an arbitrary value within a range of about 100 sccm to 5,000 sccm.
Reference numeral 25 denotes a vaporizer. The vaporizer 25 vaporizes the organic compound raw material transported to the vaporizer 25, mixes it with the carrier gas, and transports the mixed gas to the raw material gas supply pipe 17a.
Reference numeral 26 denotes an oxygen cylinder. The oxygen cylinder 26 stores oxygen and transports it to an oxygen flow meter 27 described later.
The oxygen flow meter 27 adjusts the flow rate of oxygen and transports it to the source gas supply pipe 17a. The flow rate of oxygen can be set to an arbitrary value in the range of about 100 sccm to 5,000 sccm.

なお、被製膜基板3を反応容器1の中に搬入、あるいは搬出する際には、図示しない基板搬入搬出扉を開閉して行う。製膜が終了して、反応容器1から基板3を搬出する際には、反応容器1の外壁に付属している図示しないリーク弁を開にして、反応容器1内の圧力を大気圧に戻す。そして、図示しない基板搬入搬出扉を開閉して行う。   Note that when the substrate 3 to be deposited is carried into or out of the reaction vessel 1, a substrate loading / unloading door (not shown) is opened and closed. When film formation is completed and the substrate 3 is unloaded from the reaction vessel 1, a leak valve (not shown) attached to the outer wall of the reaction vessel 1 is opened to return the pressure in the reaction vessel 1 to atmospheric pressure. . Then, the substrate loading / unloading door (not shown) is opened and closed.

次に、図1ないし図4に示すプラズマCVD装置を用いて、有機ELのバリア膜及びlow−Eガラスの低屈折率膜であるSiO膜を例に取り、その製膜方法について説明する。
SiO膜の原料ガスは、シリコンを含む有機化合物原料と酸素と窒素と水素と希ガスから、少なくとも1種を含む原料ガスを用いる。ここでは、シリコンを含む有機化合物原料と酸素を選び、Arガスを、有機化合物原料のキャリアガスとして用いる。
有機化合物原料としては、テトラエトキシシラン(TEOS):「S(OC」、あるいは、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」を選ぶ。ここでは、例えば、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」とする。有機化合物原料を原料ガス供給管17aへ搬送するキャリアガスとして、Arガスを用いる。
なお、窒化シリコン(SiNx)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、アミノシラン:「(CHNS)」、あるいは、ヘキサメチルジシラザン(HMDS):「(CHSiNHS(CH」を選ぶのが良い。そして、窒化補助ガスとして、NとNHの少なくとも1種を選択し、キャリアガスとしてArガスを用いるが良い。
また、酸化チタン(T)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP):「T{OCH(CH」を選ぶのが良い。そして、酸化補助ガスとして、Oを用いて、キャリアガスとして、Arガスを用いるが良い。
また、酸化亜鉛(ZO)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、トリメチル亜鉛:「(CH」、あるいは、トリエチル亜鉛:「(C」を選ぶのが良い。そして、酸化補助ガスとして、Oを用いて、キャリアガスとして、Arガスを用いるが良い。
また、酸化アルミニウム(Al)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、トリメチルアルミニウム:「(CHAl」を選ぶのが良い。そして、酸化補助ガスとして、HとCOを用いて、キャリアガスとして、Arガスを用いるが良い。
Next, using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 1 to FIG. 4, a film forming method will be described by taking an organic EL barrier film and a SiO 2 film, which is a low refractive index film of low-E glass, as an example.
As the source gas for the SiO 2 film, a source gas containing at least one of an organic compound source containing silicon, oxygen, nitrogen, hydrogen, and a rare gas is used. Here, an organic compound material containing silicon and oxygen are selected, and Ar gas is used as a carrier gas for the organic compound material.
As an organic compound raw material, tetraethoxysilane (TEOS): “S i (OC 2 H 5 ) 4 ” or HMDSO (hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ” is selected. . Here, for example, HMDSO (hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ”. Ar gas is used as a carrier gas for transporting the organic compound raw material to the raw material gas supply pipe 17a.
When forming a silicon nitride (SiNx) film, as an organic compound material, for example, aminosilane: “(CH 7 NS i N 2 )” or hexamethyldisilazane (HMDS): “(CH 3 ) 3 It is preferable to select “SiNHS i (CH 3 ) 3 ”. Then, it is preferable to select at least one of N 2 and NH 3 as the nitriding auxiliary gas and use Ar gas as the carrier gas.
When forming a titanium oxide (T i O x ) film, for example, titanium tetraisopropoxide (TTIP): “T i {OCH (CH 3 ) 2 } 4 ” is selected as the organic compound raw material. good. Then, it is preferable to use O 2 as the oxidation auxiliary gas and Ar gas as the carrier gas.
When forming a zinc oxide (Z n O) film, as an organic compound raw material, for example, trimethyl zinc: “(CH 3 ) 3 Z n ” or triethyl zinc: “(C 2 H 5 ) 3 Z n ”is better. Then, it is preferable to use O 2 as the oxidation auxiliary gas and Ar gas as the carrier gas.
When an aluminum oxide (Al 2 O x ) film is formed, for example, trimethylaluminum: “(CH 3 ) 2 Al” is preferably selected as the organic compound material. Then, it is preferable to use H 2 and CO 2 as the oxidation auxiliary gas and Ar gas as the carrier gas.

以下に示すSiO膜の製膜方法において、その製膜条件は、特別の条件は必要でなく、公知の製膜条件が用いられる。
また、予め、前記交流電源6の出力、前記複数の電極板5のサイズ及び前記電極の間隔等の電力供給手段の条件と、前記原料ガスの条件と、SiO膜の製膜速度、膜質、膜厚分布との関係を把握して、そのデータから最適な条件を選定するのが好ましい。
ここでは、例えば、被製膜基板を、サイズ:長さ3mx幅10cmx厚み5mmの青板ガラスとする。
複数の電極板5のサイズを長さ3.2mx幅5cmx厚み5mmとする。前記電極板5の枚数を6枚とする。前記電極の間隔を2.5cmとする。なお、電極板5の幅方向に直交する方向の基板サイズが長い場合、複数の電極板5の枚数をそれに見合うように増加する。
前記交流電源6の周波数は商用周波数(ここでは、60Hz)として、出力は、100W〜10KWの範囲で、任意に選ぶことができる。ここでは、例えば、2KWとする。なお、電極板間の電流密度は、可変抵抗7を調整することにより、増減ができる。電流密度は、約10μA/cm〜100μA/cmが良い。
In the following method for forming a SiO 2 film, the film forming conditions are not required, and known film forming conditions are used.
In addition, in advance, the conditions of the power supply means such as the output of the AC power source 6, the size of the plurality of electrode plates 5 and the spacing between the electrodes, the conditions of the source gas, the deposition rate of the SiO 2 film, the film quality, It is preferable to grasp the relationship with the film thickness distribution and select optimum conditions from the data.
Here, for example, the film formation substrate is a blue plate glass of size: length 3 mx width 10 cm x thickness 5 mm.
The size of the plurality of electrode plates 5 is length 3.2 mx width 5 cm x thickness 5 mm. The number of the electrode plates 5 is six. The distance between the electrodes is 2.5 cm. In addition, when the board | substrate size of the direction orthogonal to the width direction of the electrode plate 5 is long, the number of the some electrode plates 5 is increased so that it may correspond.
The frequency of the AC power supply 6 is a commercial frequency (here, 60 Hz), and the output can be arbitrarily selected within a range of 100 W to 10 KW. Here, for example, 2 kW is assumed. Note that the current density between the electrode plates can be increased or decreased by adjusting the variable resistor 7. Current density, good about 10μA / cm 2 ~100μA / cm 2 is.

図示しない基板搬入搬出扉を開けて、被製膜基板3を基板支持棚3aに載置する。そして、図示しない基板搬入搬出扉を閉める。
次に、図示しない真空ポンプを稼働して、反応容器1の内部の圧力を真空到達度、例えば、2.66Pa(2x10−7Torr)程度まで下げる。
有機化合物原料供給装置20の液体流量計21により、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)の1sccm〜8sccm程度に、例えば、5sccmに設定する。キャリアガスのArガスの流量を、キャリアガスの流量計23により、400sccm〜1600sccm程度、例えば、800sccmに設定する。
酸素の流量を酸素ガス流量計27により、400sccm〜1600sccm程度、例えば、800sccmに設定する。
そして、図示しない圧力計と図示しない真空ポンプを用いて、反応容器1の内部圧力を、1.33Pa〜133.3Pa(0.01Torr〜1.0Torr)程度に、例えば、13.3Pa(0.1Torr)に設定する。
この条件で、原料ガス供給管17aを介して、原料ガス噴出孔16aから、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)とArガスと酸素ガスの混合ガスを複数の電極板5の間に噴出させる。
次に、反応容器1の内部の圧力が所定の条件で一定に維持されたことを確認して、所要の圧力に、ここでは、例えば、13.3Pa(0.1Torr)に維持する。
なお、被製膜基板3の温度は室温とし、特に、基板温度調整装置を用いて高温度に設定しない。
A substrate loading / unloading door (not shown) is opened, and the film-forming substrate 3 is placed on the substrate support shelf 3a. Then, a substrate loading / unloading door (not shown) is closed.
Next, a vacuum pump (not shown) is operated to lower the pressure inside the reaction vessel 1 to a vacuum level, for example, about 2.66 Pa (2 × 10 −7 Torr).
The liquid flow meter 21 of the organic compound raw material supply apparatus 20 sets the HMDSO (hexamethyldisiloxane) to about 1 sccm to 8 sccm, for example, 5 sccm. The flow rate of the Ar gas as the carrier gas is set to about 400 sccm to 1600 sccm, for example, 800 sccm by the carrier gas flow meter 23.
The oxygen flow rate is set to about 400 sccm to 1600 sccm, for example, 800 sccm by the oxygen gas flow meter 27.
Then, the internal pressure of the reaction vessel 1 is set to about 1.33 Pa to 133.3 Pa (0.01 Torr to 1.0 Torr), for example, 13.3 Pa (0. 1 Torr).
Under this condition, a mixed gas of HMDSO (hexamethyldisiloxane), Ar gas, and oxygen gas is ejected between the plurality of electrode plates 5 from the source gas ejection hole 16a through the source gas supply pipe 17a.
Next, it is confirmed that the internal pressure of the reaction vessel 1 is kept constant under a predetermined condition, and is maintained at a required pressure, for example, 13.3 Pa (0.1 Torr).
Note that the temperature of the film formation substrate 3 is set to room temperature, and is not particularly set to a high temperature using the substrate temperature adjusting device.

次に、交流電源6から、複数の電源板5、即ち、非接地電極5aと接地電極5bに電力を供給する。交流電源6から、前記複数の電源板5に電力が供給されると、電極板5の間に電界が発生し、プラズマが発生する。
即ち、図4において、非接地電極5aと接地電極5bの間に供給された前記混合ガスがプラズマ化される。そのプラズマ発生領域を、図4に、符号28で示す。
Next, power is supplied from the AC power supply 6 to the plurality of power supply plates 5, that is, the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b. When electric power is supplied from the AC power supply 6 to the plurality of power supply plates 5, an electric field is generated between the electrode plates 5, and plasma is generated.
That is, in FIG. 4, the mixed gas supplied between the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b is turned into plasma. The plasma generation region is indicated by reference numeral 28 in FIG.

前記混合ガスがプラズマ化されると、前記混合ガスは解離して、イオンや電子の他に、電気的に中性であるSi、C、O、H等のラジカルが生成される。電気的に中性であるラジカルはプラズマ発生領域である複数の電極板5の間から、拡散現象により被製膜基板3の方向へ移動し、堆積する。その結果、被製膜基板3にSiO膜が形成される。
60Hzのプラズマでは、プラズマ中のイオンが電界に追随して移動し、電極に衝突し、γ効果で発生する電子が存在するため、電子温度が高くなり、前記混合ガスのプラズマによる解離作用が強いので、電気的中性であるSi、C、O、H等のラジカルが容易に生成される。その結果、SiO膜が効果的に、形成される。
When the mixed gas is turned into plasma, the mixed gas is dissociated and radicals such as Si, C, O, and H that are electrically neutral are generated in addition to ions and electrons. Electrically neutral radicals move from the plurality of electrode plates 5 in the plasma generation region toward the film formation substrate 3 due to the diffusion phenomenon, and are deposited. As a result, a SiO 2 film is formed on the deposition substrate 3.
In plasma at 60 Hz, ions in the plasma move following the electric field, collide with the electrode, and there are electrons generated by the γ effect, so the electron temperature becomes high and the dissociation action of the mixed gas by the plasma is strong. Therefore, radicals such as Si, C, O, and H that are electrically neutral are easily generated. As a result, the SiO 2 film is effectively formed.

即ち、複数の電極板5の間に導入されたHMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)とArガスと酸素ガスの混合ガスは,図4のプラズマ28の中の高エネルギー電子との相互作用により分子内の結合が解離する。
解離された各種分子のラジカルは、プラズマ中では、主として質量数の比較的小さなラジカルとして存在する。具体的には、Si、SiO、SiH、H、H、HO、C、O、CO、CO2、が生成される。そして、図4に、点線の矢印29で示すように、拡散現象により、プラズマ28から基板3の方へ移動し、基板3の表面に堆積する。
基板3の表面において、プラズマで生成された各種ラジカルは、次式で表されるような反応を起こす。CO及びHOは排気ガスの流れに乗って、第1及び第2の排気孔2a、2bから排出される。
(CHSiO+12O→ 6CO+9HO+2SiO
ただし、プラズマによる前記混合ガスの解離が不充分である場合、あるいは、酸素の供給量が不足した場合には、例えば、次のような反応が起こる。
(CHSiO+9O→4CO+9HO+2SiOC
したがって、実際の応用における最良の製膜条件は、予め、前記交流電源6の出力、前記複数の電極板5のサイズ及び前記電極の間隔等の電力供給手段の条件と、前記原料ガスの条件と、SiO膜の製膜速度、膜質、膜厚分布との関係を把握して、そのデータから最適な条件を選定するのが好ましい。
That is, the mixed gas of HMDSO (hexamethyldisiloxane), Ar gas, and oxygen gas introduced between the plurality of electrode plates 5 is intermolecularly interacted with high-energy electrons in the plasma 28 of FIG. Bonds dissociate.
The dissociated radicals of various molecules exist mainly in the plasma as radicals having a relatively small mass number. Specifically, Si, SiO, SiH, H, H 2 , H 2 O, C, O, CO, CO 2 are generated. Then, as shown by a dotted arrow 29 in FIG. 4, the plasma moves from the plasma 28 toward the substrate 3 due to the diffusion phenomenon, and deposits on the surface of the substrate 3.
On the surface of the substrate 3, various radicals generated by the plasma cause a reaction represented by the following formula. CO 2 and H 2 O ride on the flow of exhaust gas and are discharged from the first and second exhaust holes 2a and 2b.
(CH 3 ) 6 Si 2 O + 12O 2 → 6CO 2 + 9H 2 O + 2SiO 2
However, when dissociation of the mixed gas by plasma is insufficient or when the supply amount of oxygen is insufficient, for example, the following reaction occurs.
(CH 3 ) 6 Si 2 O + 9O 2 → 4CO 2 + 9H 2 O + 2SiOC
Therefore, the best film forming conditions in actual application are the conditions of the power supply means such as the output of the AC power supply 6, the size of the plurality of electrode plates 5 and the spacing between the electrodes, and the conditions of the source gas in advance. It is preferable to grasp the relationship between the film forming speed, the film quality, and the film thickness distribution of the SiO 2 film and select the optimum conditions from the data.

次に、上記製膜において所定の製膜時間が、経過したら、交流電源6の出力を落としてゼロにする。そして、図示しない原料ガス供給装置20、キャリアガスのボンベ22及び酸素ボンベ26のそれぞれのバルブを閉にして原料ガスの供給をストップする。
その後、一旦、反応容器1内部の圧力を真空到達度、例えば、2.66Pa(2x10−7Torr)程度まで下げる。そして、図示しないリークバルブを開いて、反応容器1の内部に大気を入れる。
反応容器1内部が大気圧になったら、図示しない基板搬入搬出扉を開けて、被製膜基板3を取り出す。
Next, when a predetermined film forming time elapses in the film forming, the output of the AC power source 6 is reduced to zero. Then, the source gas supply device 20, the carrier gas cylinder 22 and the oxygen cylinder 26 (not shown) are closed to stop the supply of the source gas.
Thereafter, the pressure inside the reaction vessel 1 is once lowered to a degree of vacuum, for example, about 2.66 Pa (2 × 10 −7 Torr). Then, a leak valve (not shown) is opened, and the atmosphere is introduced into the reaction vessel 1.
When the inside of the reaction vessel 1 reaches atmospheric pressure, a substrate loading / unloading door (not shown) is opened, and the film formation substrate 3 is taken out.

取り出された長尺サイズ(長さ3mx幅10cmx厚み5mmの青板ガラス)の基板3には、ほぼ一様なSiO膜が形成されている。
なお、基板側から見たプラズマ28の領域の投影面積は、上記実施例では、複数の電極板5の長さが3.2mで、厚みが5mmであり、電極間隔2.5cm、電極の枚数が6枚であるので、3.2mx15cm程度である。
A substantially uniform SiO 2 film is formed on the substrate 3 of the extracted long size (blue plate glass of length 3 mx width 10 cm x thickness 5 mm).
The projected area of the plasma 28 region viewed from the substrate side is as follows. In the above embodiment, the length of the plurality of electrode plates 5 is 3.2 m, the thickness is 5 mm, the electrode spacing is 2.5 cm, and the number of electrodes. Since there are 6 sheets, it is about 3.2 mx 15 cm.

以上の説明で判るように、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法では、3mx3m級の基板に対応して薄膜を形成する機能が備わっている。
即ち、図1〜図4に示す構成のプラズマCVD装置において、複数の電極板の長さを約3.2mとし、その厚みを約5mmとし、その数を約100枚にすることで、基板サイズ:3mx3m級の超大面積基板へのSiO膜の形成が可能である。
基板サイズが、4mx4m〜5mx5m級の場合に対しては、複数の電極5の長さを4m〜5mとし、その枚数をそれに見合うように、例えば、134枚〜167枚とすることで容易に応用可能である。
また、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、プラズマ生成の電界が基板3に印加されないで、イオン衝撃による損傷がなく、かつ、電気的に中性な各種ラジカルの拡散による膜形成を活用しているので、高品質の膜形成が可能である。
したがって、有機ELのバリア膜及びlow−Eガラスの低屈折率膜であるSiO膜の製造への応用において、製品の高品質化及び生産性向上へ貢献できるという、効果を奏する。
As can be seen from the above description, the plasma CVD apparatus and plasma CVD method according to the first embodiment of the present invention have a function of forming a thin film corresponding to a 3 mx 3 m class substrate.
That is, in the plasma CVD apparatus having the configuration shown in FIGS. 1 to 4, the length of the plurality of electrode plates is set to about 3.2 m, the thickness is set to about 5 mm, and the number thereof is set to about 100, thereby reducing the substrate size. : A SiO 2 film can be formed on a 3 mx 3 m class super large area substrate.
When the substrate size is 4mx4m to 5mx5m, the length of the plurality of electrodes 5 is set to 4m to 5m, and the number of the plates can be adapted to that, for example, 134 to 167 for easy application. Is possible.
In addition, the plasma CVD apparatus and plasma CVD method according to the first embodiment of the present invention do not apply an electric field for plasma generation to the substrate 3 and are not damaged by ion bombardment and are electrically neutral radicals. Since film formation by diffusion is utilized, high quality film formation is possible.
Therefore, in the application to the production of the organic EL barrier film and the SiO 2 film which is the low refractive index film of low-E glass, there is an effect that it is possible to contribute to the improvement of the quality of the product and the improvement of the productivity.

なお、上記SiO膜を代表例にした本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、当然ながら、有機化合物原料として、例えば、アミノシラン:「(CHNS)」、あるいは、ヘキサメチルジシラザン(HMDS):「(CHSiNHS(CH」を用いる窒化シリコン(SiNx)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP):「T{OCH(CH」を用いる酸化チタン(T)膜を形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、トリメチル亜鉛:「(CH」、あるいは、トリエチル亜鉛:「(C」を用いる酸化亜鉛(ZO)膜を形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、トリメチルアルミニウム:「(CHAl」を用いる酸化アルミニウム(Al)膜の形成にも活用可能である。
同様に、各種有機化合物原料を用いた各種の酸化膜、窒化膜及び炭化膜の形成に活用可能である。
The plasma CVD apparatus and the plasma CVD method according to the first embodiment of the present invention using the above-described SiO 2 film as a representative example, of course, as an organic compound material, for example, aminosilane: “(CH 7 NS i N 2 ”” Or hexamethyldisilazane (HMDS): “(CH 3 ) 3 SiNHS i (CH 3 ) 3 ” can also be used to form a silicon nitride (SiNx) film.
Further, as an organic compound raw material, for example, titanium tetraisopropoxide (TTIP): “T i {OCH (CH 3 ) 2 } 4 ” can be used for forming a titanium oxide (T i O x ) film. .
Further, as an organic compound raw material, for example, a zinc oxide (Z n O) film using trimethyl zinc: “(CH 3 ) 3 Z n ” or triethyl zinc: “(C 2 H 5 ) 3 Z n ” is formed. It can also be used.
Further, as an organic compound raw material, for example, it can be used to form an aluminum oxide (Al 2 O x ) film using trimethylaluminum: “(CH 3 ) 2 Al”.
Similarly, it can be used to form various oxide films, nitride films, and carbonized films using various organic compound raw materials.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法について、図5ないし図7を用いて説明する。
なお、各図において、図1ないし図4に示した同様の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
また、以下に示す図面は、説明の便宜上、各部材の縮尺が、実際と異なる場合がある。また、各図面間においても、縮尺が、実際と異なる場合がある。
(Second Embodiment)
Next, a plasma CVD apparatus and a plasma CVD method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same member shown to FIG. 1 thru | or FIG. 4, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual one for convenience of explanation. In addition, the scale may be different between the drawings.

図5は、本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成の概念を説明するための基板側から見た模式的外観図である。図6は、本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成部材である原料ガス供給箱及び放電用ガス供給箱を説明するための模式的外観図である。図7は、本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成を示す模式的な構成図である。   FIG. 5 is a schematic external view seen from the substrate side for explaining the concept of the configuration of the plasma CVD apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic external view for explaining a source gas supply box and a discharge gas supply box which are constituent members of a plasma CVD apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a plasma CVD apparatus according to the second embodiment of the present invention.

先ず、本発明の第2の実施形態に関わるプラズマCVD装置の構成について図5ないし
図7を用いて説明する。
符号15bは、放電用ガス供給箱である。放電用ガス供給箱15bは、後述の放電用ガ
スを複数の電極板5の間に放電用ガスを噴出する放電用ガス噴出孔16aaを備え、後述
の放電ガス供給管17bから供給される放電用ガスを前記放電用ガス噴出孔16aaから、
複数の電極板5の非接地電極5aと接地電極5bの間に噴出する。
符号15cは、原料ガス供給箱である。原料ガス供給箱15cは、後述の原料ガス供給
管17cから供給される原料ガスを、後述の複数の電極板5の基板3に面する端縁部の近
傍に噴出する原料ガス噴出孔16bを備え、後述の原料ガス供給管15cから供給される
原料ガスを前記原料ガス噴出孔16bに供給する。
ただし、前記原料ガス噴出孔16bが配置される領域は、図5に符号Wで示す電極5の
縁部分(奥行W)である。なお、ここで、W=5mmとする。即ち、原料ガス噴出孔16
bは、複数の電極板5の基板3に面する端縁の縁近傍に原料ガスを噴出する。
符号17bは、放電用ガス供給管である。放電用ガス供給管17bは、酸素ボンベ26から酸素流量計27を介して供給される酸素ガスを、放電用ガス供給箱15bに供給する。
符号17cは、原料ガス供給管である。原料ガス供給管17cは、気化器25から供給される有機化合物原料とキャリアガスの混合ガスを、原料ガス供給箱15cに供給する。
First, the configuration of the plasma CVD apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Reference numeral 15b denotes a discharge gas supply box. The discharge gas supply box 15b includes a discharge gas injection hole 16aa for discharging a discharge gas, which will be described later, between the plurality of electrode plates 5, and is supplied from a discharge gas supply pipe 17b, which will be described later. Gas is discharged from the discharge gas ejection hole 16aa,
It is ejected between the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b of the plurality of electrode plates 5.
Reference numeral 15c denotes a source gas supply box. The source gas supply box 15c includes a source gas ejection hole 16b that ejects source gas supplied from a source gas supply pipe 17c, which will be described later, in the vicinity of an edge portion facing the substrate 3 of a plurality of electrode plates 5, which will be described later. A source gas supplied from a source gas supply pipe 15c described later is supplied to the source gas ejection hole 16b.
However, the region where the source gas ejection holes 16b are arranged is the edge portion (depth W) of the electrode 5 indicated by the symbol W in FIG. Here, W = 5 mm. That is, the source gas ejection hole 16
b ejects the source gas in the vicinity of the edge of the plurality of electrode plates 5 facing the substrate 3.
Reference numeral 17b denotes a discharge gas supply pipe. The discharge gas supply pipe 17b supplies oxygen gas supplied from the oxygen cylinder 26 via the oxygen flow meter 27 to the discharge gas supply box 15b.
Reference numeral 17c is a raw material gas supply pipe. The source gas supply pipe 17c supplies a mixed gas of the organic compound source and carrier gas supplied from the vaporizer 25 to the source gas supply box 15c.

次に、図5ないし図7に示すプラズマCVD装置を用いて、有機ELのバリア膜及びlow−Eガラスの低屈折率膜であるSiO膜を例に取り、その製膜方法について説明する。
SiO膜の原料ガスは、シリコンを含む有機化合物原料と酸素と窒素と水素と希ガスから、少なくとも1種を含む原料ガスを用いる。ここでは、シリコンを含む有機化合物原料と酸素とArガスを選ぶ。
有機化合物原料として、テトラエトキシシラン(TEOS):「S(OC」、あるいは、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」を選ぶ。ここでは、例えば、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」とする。酸化補助ガスとして酸素を選ぶ。有機化合物原料を原料ガス供給管17cへ搬送するキャリアガスとして、Arガスを用いる。
なお、窒化シリコン(SiNx)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、アミノシラン:「(CHNS)」、あるいは、ヘキサメチルジシラザン(HMDS):「(CHSiNHS(CH」を選ぶのが良い。そして、窒化補助ガスとして、NとNHの少なくとも1種を選択し、キャリアガスとしてArガスを用いるが良い。
また、酸化チタン(T)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP):「T{OCH(CH」を選ぶのが良い。そして、酸化補助ガスとして、Oを用いて、キャリアガスとして、Arガスを用いるが良い。
また、酸化亜鉛(ZO)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、トリメチル亜鉛:「(CH」、あるいは、トリエチル亜鉛:「(C」を選ぶのが良い。そして、酸化補助ガスとして、Oを用いて、キャリアガスとして、Arガスを用いるが良い。
また、酸化アルミニウム(Al)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、トリメチルアルミニウム:「(CHAl」を選ぶのが良い。そして、酸化補助ガスとして、HとCOを用いて、キャリアガスとして、Arガスを用いるが良い。
Next, using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 5 to FIG. 7, a film forming method will be described by taking an organic EL barrier film and a SiO 2 film, which is a low refractive index film of low-E glass, as an example.
As the source gas for the SiO 2 film, a source gas containing at least one of an organic compound source containing silicon, oxygen, nitrogen, hydrogen, and a rare gas is used. Here, an organic compound raw material containing silicon, oxygen, and Ar gas are selected.
Tetraethoxysilane (TEOS): “S i (OC 2 H 5 ) 4 ” or HMDSO (hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ” is selected as the organic compound raw material. Here, for example, HMDSO (hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ”. Select oxygen as the auxiliary oxygen gas. Ar gas is used as a carrier gas for transporting the organic compound raw material to the raw material gas supply pipe 17c.
When forming a silicon nitride (SiNx) film, as an organic compound material, for example, aminosilane: “(CH 7 NS i N 2 )” or hexamethyldisilazane (HMDS): “(CH 3 ) 3 It is preferable to select “SiNHS i (CH 3 ) 3 ”. Then, it is preferable to select at least one of N 2 and NH 3 as the nitriding auxiliary gas and use Ar gas as the carrier gas.
When forming a titanium oxide (T i O x ) film, for example, titanium tetraisopropoxide (TTIP): “T i {OCH (CH 3 ) 2 } 4 ” is selected as the organic compound raw material. good. Then, it is preferable to use O 2 as the oxidation auxiliary gas and Ar gas as the carrier gas.
When forming a zinc oxide (Z n O) film, as an organic compound raw material, for example, trimethyl zinc: “(CH 3 ) 3 Z n ” or triethyl zinc: “(C 2 H 5 ) 3 Z n ”is better. Then, it is preferable to use O 2 as the oxidation auxiliary gas and Ar gas as the carrier gas.
When an aluminum oxide (Al 2 O x ) film is formed, for example, trimethylaluminum: “(CH 3 ) 2 Al” is preferably selected as the organic compound material. Then, it is preferable to use H 2 and CO 2 as the oxidation auxiliary gas and Ar gas as the carrier gas.

以下に示すSiO膜の製膜方法において、その製膜条件は、特別の条件は必要でなく、公知の製膜条件が用いられる。
また、予め、前記交流電源6の出力、前記複数の電極板5のサイズ及び前記電極の間隔等の電力供給手段の条件と、前記原料ガスの条件と、SiO膜の製膜速度、膜質、膜厚分布との関係を把握して、そのデータから最適な条件を選定するのが好ましい。
ここでは、例えば、被製膜基板を、サイズ:長さ3mx幅10cmx厚み5mmの青板ガラスとする。
複数の電極板5のサイズを長さ3.2mx幅5cmx厚み5mmとする。前記電極板5の枚数を6枚とする。前記電極の間隔を2.5cmとする。
前記交流電源6の周波数を商用数は数(ここでは、60Hz)として、出力は、300W〜10KWの範囲で、任意に選ぶことができる。ここでは、例えば、3KWとする。
なお、電極板間の電流密度は、可変抵抗7を調整することにより、増減ができる。電極板間の電流密度は、可変抵抗7を調整することにより、増減ができる。電流密度は、約10μA/cm〜100μA/cmが良い。
In the following method for forming a SiO 2 film, the film forming conditions are not required, and known film forming conditions are used.
In addition, in advance, the conditions of the power supply means such as the output of the AC power source 6, the size of the plurality of electrode plates 5 and the spacing between the electrodes, the conditions of the source gas, the deposition rate of the SiO 2 film, the film quality, It is preferable to grasp the relationship with the film thickness distribution and select optimum conditions from the data.
Here, for example, the film formation substrate is a blue plate glass of size: length 3 mx width 10 cm x thickness 5 mm.
The size of the plurality of electrode plates 5 is length 3.2 mx width 5 cm x thickness 5 mm. The number of the electrode plates 5 is six. The distance between the electrodes is 2.5 cm.
The frequency of the AC power source 6 is a commercial number (here, 60 Hz), and the output can be arbitrarily selected within a range of 300 W to 10 KW. Here, for example, 3 kW is assumed.
Note that the current density between the electrode plates can be increased or decreased by adjusting the variable resistor 7. The current density between the electrode plates can be increased or decreased by adjusting the variable resistor 7. Current density, good about 10μA / cm 2 ~100μA / cm 2 is.

図示しない基板搬入搬出扉を開けて、被製膜基板3を基板支持棚3aに載置する。そして、図示しない基板搬入搬出扉を閉める。
次に、図示しない真空ポンプを稼働して、反応容器1の内部の圧力を真空到達度、例えば、2.66Pa(2x10−7Torr)程度まで下げる。
有機化合物原料供給装置20の液体流量計21により、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)の1sccm〜8sccm程度に、例えば、3sccmに設定する。
キャリアガスのArガスの流量を、キャリアガスの流量計23により、400sccm〜1600sccm程度、例えば、800sccmに設定する。有機化合物原料とキャリアガスの混合ガスは、気化器25から、原料ガス供給管17cへ輸送される。
そして、原料ガス供給管15cから原料ガス噴出孔16bを介して、複数の電極板5の基板3の製膜面に面する端縁の近傍から原料ガスを噴出させる。
酸素ボンベ26の酸素の流量を酸素ガス流量計27により、400sccm〜1600sccm程度、例えば、800sccmに設定する。そして、酸素ボンベ26から酸素ガス流量計27を介して供給される酸素ガスは、放電用ガス供給管17bに供給される。そして、放電用ガス供給管17bから放電用ガス供給箱15bの備えられている放電用ガス噴出孔16aaから複数の電極板5の間に噴出させる。
A substrate loading / unloading door (not shown) is opened, and the film-forming substrate 3 is placed on the substrate support shelf 3a. Then, a substrate loading / unloading door (not shown) is closed.
Next, a vacuum pump (not shown) is operated to lower the pressure inside the reaction vessel 1 to a vacuum level, for example, about 2.66 Pa (2 × 10 −7 Torr).
The liquid flow meter 21 of the organic compound raw material supply device 20 is set to about 1 sccm to 8 sccm of HMDSO (hexamethyldisiloxane), for example, 3 sccm.
The flow rate of the Ar gas as the carrier gas is set to about 400 sccm to 1600 sccm, for example, 800 sccm by the carrier gas flow meter 23. The mixed gas of the organic compound raw material and the carrier gas is transported from the vaporizer 25 to the raw material gas supply pipe 17c.
Then, the source gas is ejected from the vicinity of the edge facing the film forming surface of the substrate 3 of the plurality of electrode plates 5 from the source gas supply pipe 15c through the source gas ejection hole 16b.
The flow rate of oxygen in the oxygen cylinder 26 is set to about 400 sccm to 1600 sccm, for example, 800 sccm by the oxygen gas flow meter 27. The oxygen gas supplied from the oxygen cylinder 26 via the oxygen gas flow meter 27 is supplied to the discharge gas supply pipe 17b. And it is made to eject between the some electrode plates 5 from the discharge gas ejection hole 16aa with which the discharge gas supply box 15b is equipped from the discharge gas supply pipe | tube 17b.

そして、図示しない圧力計と図示しない真空ポンプを用いて、反応容器1の内部圧力を、1.33Pa〜133.3Pa(0.01Torr〜1.0Torr)程度に、例えば、13.3Pa(0.1Torr)に設定する。
この条件で、原料ガス供給箱15cを通して原料ガス噴出孔16bから、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)とArガスの混合ガスを複数の電極板5の基板3の製膜面に面する端縁の近傍から原料ガスを噴出させる。
他方、放電用ガス供給箱17bを通して放電用ガス噴出孔16aaから、酸素ガスを複数の電極板5の間に噴出させる。
次に、反応容器1の内部の圧力が所定の条件で一定に維持されたことを確認して、所要の圧力に、ここでは、例えば、13.3Pa(0.1Torr)に維持する。
なお、被製膜基板3の温度は室温とし、特に、基板温度調整装置を用いて高温度に設定しない。
Then, the internal pressure of the reaction vessel 1 is set to about 1.33 Pa to 133.3 Pa (0.01 Torr to 1.0 Torr), for example, 13.3 Pa (0. 1 Torr).
Under these conditions, a mixed gas of HMDSO (hexamethyldisiloxane) and Ar gas is supplied from the source gas injection hole 16b through the source gas supply box 15c and in the vicinity of the edge facing the film forming surface of the substrate 3 of the plurality of electrode plates 5. The raw material gas is spouted from.
On the other hand, oxygen gas is ejected between the plurality of electrode plates 5 from the discharge gas ejection holes 16aa through the discharge gas supply box 17b.
Next, it is confirmed that the internal pressure of the reaction vessel 1 is kept constant under a predetermined condition, and is maintained at a required pressure, for example, 13.3 Pa (0.1 Torr).
Note that the temperature of the film formation substrate 3 is set to room temperature, and is not particularly set to a high temperature using the substrate temperature adjusting device.

次に、交流電源6から、複数の電源板5、即ち、非接地電極5aと接地電極5bに電力を供給する。交流電源6から、前記複数の電源板5に電力が供給されると、電極板5の間に電界が発生し、酸素ガスのプラズマが発生する。
即ち、図7において、非接地電極5aと接地電極5bの間に供給された放電用ガス、即ち、酸素ガスがプラズマ化される。
酸素プラズマの発生領域は、図7に符号30で示す領域である。酸素発生領域プラズマ30にある酸素プラズマは、放電用ガス噴出孔16aaから供給される酸素ガスに押し出されるようにして、酸素プラズマ流31として、複数の電極板5の間から、基板3の方向へ拡散しながら、移動する。
Next, power is supplied from the AC power supply 6 to the plurality of power supply plates 5, that is, the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b. When electric power is supplied from the AC power supply 6 to the plurality of power supply plates 5, an electric field is generated between the electrode plates 5, and oxygen gas plasma is generated.
That is, in FIG. 7, the discharge gas, that is, oxygen gas supplied between the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b is turned into plasma.
The oxygen plasma generation region is a region indicated by reference numeral 30 in FIG. The oxygen plasma in the oxygen generation region plasma 30 is pushed out by the oxygen gas supplied from the discharge gas ejection holes 16aa to form an oxygen plasma flow 31 from between the plurality of electrode plates 5 toward the substrate 3. Move while spreading.

原料ガス噴出孔16bから噴出した原料ガスの一部分は、交流電源6から供給された電力により発生する電極板5の電界でプラズマ化される。また、その大部分は、前記酸素プラズマ流31との接触により、プラズマ化される。原料ガスのプラズマ領域を図7に符号32で示す   Part of the source gas ejected from the source gas ejection hole 16 b is converted into plasma by the electric field of the electrode plate 5 generated by the electric power supplied from the AC power source 6. Most of the plasma is converted into plasma by contact with the oxygen plasma flow 31. The source gas plasma region is indicated by reference numeral 32 in FIG.

一般に、有機化合物は、プラズマ中で電子衝突により容易に解離するため、プラズマの電子エネルギー及びプラズマ密度が高すぎると、目的とする組成を有する薄膜の形成が困難になる。
例えば、原料の有機化合物に、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」を用いてSiO膜を形成する場合、次に示す反応式、即ち、
(CHSiO+12O→ 6CO+9HO+2SiO
に従わないで、次式、即ち、
(CHSiO+9O→4CO+9HO+2SiOC
に従う結果となる。
In general, an organic compound is easily dissociated by electron collision in plasma. Therefore, if the plasma electron energy and plasma density are too high, it becomes difficult to form a thin film having a target composition.
For example, when forming a SiO 2 film using HMDSO (hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ” as a raw material organic compound,
(CH 3 ) 6 Si 2 O + 12O 2 → 6CO 2 + 9H 2 O + 2SiO 2
Not obeying the following equation:
(CH 3 ) 6 Si 2 O + 9O 2 → 4CO 2 + 9H 2 O + 2SiOC
As a result.

これに対して、原料ガスのHMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」を酸素プラズマに曝す場合は、メチル基の解離と、酸化反応が適度に進んで、プラズマ中に、質量数の比較的小さなラジカルが生成される。具体的には、C、O、H、H、Si、SiO、SiH、HO、CO、CO等が生成される。
そして、原料ガスのプラズマ領域32から、図7に点線の矢印33で示すように、各種ラジカルが、拡散現象によりプラズマ32から基板3の方へ移動し、基板3の表面に堆積する。
基板3の表面あるいはその近傍において、プラズマで生成された各種ラジカルは、次式で表されるような反応を起こす。
(CHSiO+12O→ 6CO+9HO+2SiO
なお、CO及びHOは排気ガスの流れに乗って、第1及び第2の排気孔2a、2bから排出される。
In contrast, when the source gas HMDSO (hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ” is exposed to oxygen plasma, the dissociation of the methyl group and the oxidation reaction proceed appropriately. In the plasma, radicals having a relatively small mass number are generated. Specifically, C, O, H, H 2 , Si, SiO, SiH, H 2 O, CO, CO 2 and the like are generated.
Then, various radicals move from the plasma 32 toward the substrate 3 due to the diffusion phenomenon and are deposited on the surface of the substrate 3 from the plasma region 32 of the source gas, as indicated by a dotted arrow 33 in FIG.
Various radicals generated by the plasma on the surface of the substrate 3 or in the vicinity thereof cause a reaction represented by the following formula.
(CH 3 ) 6 Si 2 O + 12O 2 → 6CO 2 + 9H 2 O + 2SiO 2
Note that CO 2 and H 2 O ride on the flow of exhaust gas and are discharged from the first and second exhaust holes 2a and 2b.

次に、上記製膜において所定の製膜時間が、経過したら、交流電源6の出力を落としてゼロにする。そして、図示しない原料ガス供給装置20のバルブ、キャリアガスのボンベ22のバルブ及び酸素ボンベ26のバルブを閉にして、原料ガスの供給をストップする。
その後、一旦、反応容器1内部の圧力を真空到達度、例えば、2.66Pa(2x10−7Torr)程度まで下げる。そして、図示しないリークバルブを開いて、反応容器1の内部に大気をいれる。
反応容器1内部が大気圧になったら、図示しない基板搬入搬出扉を開けて、被製膜基板3を取り出す。
Next, when a predetermined film forming time elapses in the film forming, the output of the AC power source 6 is reduced to zero. Then, the supply gas supply is stopped by closing the valve of the raw material gas supply device 20, the valve of the carrier gas cylinder 22 and the valve of the oxygen cylinder 26 (not shown).
Thereafter, the pressure inside the reaction vessel 1 is once lowered to a degree of vacuum, for example, about 2.66 Pa (2 × 10 −7 Torr). Then, a leak valve (not shown) is opened to bring the atmosphere into the reaction vessel 1.
When the inside of the reaction vessel 1 reaches atmospheric pressure, a substrate loading / unloading door (not shown) is opened, and the film formation substrate 3 is taken out.

取り出された長尺サイズ(長さ3mx幅10cmx厚み5mmの青板ガラス)の基板3には、ほぼ一様なSiO膜が形成されている。
なお、基板側から見たプラズマ28の領域の全体の面積は、上記実施例では、複数の電極板5の長さが3.2mで、厚みが5mmであり、電極間隔2.5cm、電極の枚数が6枚であるので、3.2mx15cm程度である。
A substantially uniform SiO 2 film is formed on the substrate 3 of the extracted long size (blue plate glass of length 3 mx width 10 cm x thickness 5 mm).
The total area of the plasma 28 viewed from the substrate side is as follows. In the above embodiment, the length of the plurality of electrode plates 5 is 3.2 m, the thickness is 5 mm, the electrode spacing is 2.5 cm, Since the number of sheets is 6, it is about 3.2 mx 15 cm.

以上の説明で判るように、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法では、3mx3m級の基板に対応して薄膜を形成する機能が備わっている。
即ち、図5〜図7に示す構成のプラズマCVD装置において、複数の電極板の長さを約3.2mとし、その厚みを約5mmとし、その数を約100枚にすることで、基板サイズ:3mx3m級の超大面積基板へのSiO膜の形成が可能である。
基板サイズが、4mx4m〜5mx5m級の場合に対しては、複数の電極5の長さを4m〜5mとし、その枚数をそれに見合うように、例えば、134枚〜167枚とすることで容易に応用可能である。
また、本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、プラズマ生成の電界が基板3に印加されないで、かつ、電気的に中性な各種ラジカルの拡散による移動を活用しているので、高品質の膜形成が可能である。
As can be seen from the above description, the plasma CVD apparatus and plasma CVD method according to the first embodiment of the present invention have a function of forming a thin film corresponding to a 3 mx 3 m class substrate.
That is, in the plasma CVD apparatus having the configuration shown in FIGS. 5 to 7, the length of the plurality of electrode plates is set to about 3.2 m, the thickness is set to about 5 mm, and the number thereof is set to about 100, thereby reducing the substrate size. : A SiO 2 film can be formed on a 3 mx 3 m class super large area substrate.
When the substrate size is 4mx4m to 5mx5m, the length of the plurality of electrodes 5 is set to 4m to 5m, and the number of the plates can be adapted to that, for example, 134 to 167 for easy application. Is possible.
In addition, the plasma CVD apparatus and the plasma CVD method according to the second embodiment of the present invention utilize movement caused by diffusion of various electrically neutral radicals without applying an electric field for plasma generation to the substrate 3. Therefore, high quality film formation is possible.

本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法では、本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法に比べて、原料ガスである有機化合物原料のHMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」を酸素プラズマと接触させて、イオン衝撃の無い膜形成ができることから、その結果、高品質のSiO膜の形成が可能である。 In the plasma CVD apparatus and the plasma CVD method according to the second embodiment of the present invention, compared with the plasma CVD apparatus and the plasma CVD method according to the first embodiment of the present invention, HMDSO ( Hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ” can be brought into contact with oxygen plasma to form a film without ion bombardment. As a result, a high-quality SiO 2 film can be formed. It is.

また、本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、基板3の表面に近い領域で、酸素プラズマを有機化合物の原料ガスに接触させることにより前記原料ガスをプラズマ化することから、高品質のSiO膜の形成が容易に、可能であり、製膜速度も速い。
したがって、有機ELのバリア膜及びlow−Eガラスの低屈折率膜であるSiO膜の製造への応用において、製品の高品質化及び生産性向上へ貢献できるという、効果を奏する。
The plasma CVD apparatus and the plasma CVD method according to the second embodiment of the present invention convert the source gas into plasma by bringing oxygen plasma into contact with the source gas of the organic compound in a region close to the surface of the substrate 3. Therefore, it is possible to easily form a high-quality SiO 2 film, and the film forming speed is high.
Therefore, in the application to the production of the organic EL barrier film and the SiO 2 film which is the low refractive index film of low-E glass, there is an effect that it is possible to contribute to the improvement of the quality of the product and the improvement of the productivity.

なお、上記SiO膜を代表例にした本発明の第2の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、当然ながら、有機化合物原料として、例えば、アミノシラン:「(CHNS)」、あるいは、ヘキサメチルジシラザン(HMDS):「(CHSiNHS(CH」を用いる窒化シリコン(SiNx)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP):「T{OCH(CH」を用いる酸化チタン(T)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、トリメチル亜鉛:「(CH」、あるいは、トリエチル亜鉛:「(C」を用いる酸化亜鉛(ZO)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、トリメチルアルミニウム:「(CHAl」を用いる酸化アルミニウム(Al)膜の形成にも活用可能である。
同様に、各種有機化合物原料を用いた各種の酸化膜、窒化膜及び炭化膜の形成に活用可能である。
The plasma CVD apparatus and the plasma CVD method according to the second embodiment of the present invention using the above-described SiO 2 film as a representative example, as a matter of course, as an organic compound material, for example, aminosilane: “(CH 7 NS i N 2 ”” Or hexamethyldisilazane (HMDS): “(CH 3 ) 3 SiNHS i (CH 3 ) 3 ” can also be used to form a silicon nitride (SiNx) film.
Further, as an organic compound raw material, for example, titanium tetraisopropoxide (TTIP): “T i {OCH (CH 3 ) 2 } 4 ” can be used to form a titanium oxide (T i O x ) film. .
In addition, formation of a zinc oxide (Z n O) film using, for example, trimethyl zinc: “(CH 3 ) 3 Z n ” or triethyl zinc: “(C 2 H 5 ) 3 Z n ” as an organic compound raw material It can also be used.
Further, as an organic compound raw material, for example, it can be used to form an aluminum oxide (Al 2 O x ) film using trimethylaluminum: “(CH 3 ) 2 Al”.
Similarly, it can be used to form various oxide films, nitride films, and carbonized films using various organic compound raw materials.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法について、図8ないし図10を用いて説明する。
なお、各図において、図1ないし図7に示した同様の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
また、以下に示す図面は、説明の便宜上、各部材の縮尺が、実際と異なる場合がある。また、各図面間においても、縮尺が、実際と異なる場合がある。
図8は、本発明の第3の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成の概念を説明するための基板側から見た模式的外観図である。図9は、本発明の第3の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成部材である原料ガス供給箱を説明するための模式的外観図である。
図10は、本発明の第3の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成を示す模式的な構成図である。
(Third embodiment)
Next, a plasma CVD apparatus and a plasma CVD method according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same member shown to FIG. 1 thru | or FIG. 7, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual one for convenience of explanation. In addition, the scale may be different between the drawings.
FIG. 8 is a schematic external view seen from the substrate side for explaining the concept of the structure of the plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic external view for explaining a source gas supply box which is a constituent member of a plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the present invention.

先ず、本発明の第3の実施形態に関わるプラズマCVD装置の構成について説明する。
図8ないし図10において、符号50は、絶縁材で製作された絶縁材枠である。絶縁材枠50は、複数の電極板5と原料ガス供給箱15cを電気的に絶縁し、かつ、原料ガスの漏れを防止する。
なお、原料ガス供給箱15cは、原料ガス供給管17aから供給される原料ガスを複数の電極板5の間に噴出する多数の原料ガス噴出孔16aを有する。
図8において、複数の電極板5を、図8に示すように左端から順に、接地電極5b、非
接地電極5a、接地電極5b、非接地電極5aと交互に配置する。そして、図8に示すよ
うに、左端から順に、隣り合う電極で作る空間を、交互に、排気ガスが通過する排気通路
52と原料ガスが通過する原料ガス供給通路51にする。
First, the configuration of a plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described.
8 to 10, reference numeral 50 denotes an insulating material frame made of an insulating material. The insulating material frame 50 electrically insulates the plurality of electrode plates 5 and the source gas supply box 15c and prevents the source gas from leaking.
The source gas supply box 15 c has a large number of source gas ejection holes 16 a through which the source gas supplied from the source gas supply pipe 17 a is ejected between the plurality of electrode plates 5.
In FIG. 8, a plurality of electrode plates 5 are alternately arranged with a ground electrode 5b, a non-ground electrode 5a, a ground electrode 5b, and a non-ground electrode 5a in order from the left end as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 8, the space formed by the adjacent electrodes in order from the left end is alternately formed into an exhaust passage 52 through which the exhaust gas passes and a source gas supply passage 51 through which the source gas passes.

本発明の第3の実施形態に関わるプラズマCVD装置の特徴は、図8ないし図10に示
すように、複数の電極板の間を原料ガスが通過する原料ガス供給通路51と、複数の電極
板の間を排気ガスが通過する排気通路52を有することである。
As shown in FIGS. 8 to 10, the plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the present invention is characterized in that a source gas supply passage 51 through which source gas passes between a plurality of electrode plates and a space between a plurality of electrode plates are exhausted. It has an exhaust passage 52 through which gas passes.

次に、図8ないし図10に示すプラズマCVD装置を用いて、有機ELのバリア膜及びlow−Eガラスの低屈折率膜であるSiO膜を例に取り、その製膜方法について説明する。
SiO膜の原料ガスは、シリコンを含む有機化合物原料と酸素と窒素と水素と希ガスから、少なくとも1種を含む原料ガスを用いる。ここでは、シリコンを含む有機化合物原料と酸素とArガスを選ぶ。
有機化合物原料として、テトラエトキシシラン(TEOS):「S(OC」、あるいは、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」を選ぶ。ここでは、例えば、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」とする。有機化合物原料を原料ガス供給管17aへ搬送するキャリアガスとして、Arガスを用いる。
Next, using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 8 to FIG. 10, the film forming method will be described by taking an organic EL barrier film and a SiO 2 film as a low refractive index film of low-E glass as an example.
As the source gas for the SiO 2 film, a source gas containing at least one of an organic compound source containing silicon, oxygen, nitrogen, hydrogen, and a rare gas is used. Here, an organic compound raw material containing silicon, oxygen, and Ar gas are selected.
Tetraethoxysilane (TEOS): “S i (OC 2 H 5 ) 4 ” or HMDSO (hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ” is selected as the organic compound raw material. Here, for example, HMDSO (hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ”. Ar gas is used as a carrier gas for transporting the organic compound raw material to the raw material gas supply pipe 17a.

なお、窒化シリコン(SiNx)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、アミノシラン:「(CHNS)」、あるいは、ヘキサメチルジシラザン(HMDS):「(CHSiNHS(CH」を選ぶのが良い。そして、窒化の補助ガスとして、NとNHの少なくとも1種を選択し、キャリアガスとしてArガスを用いるが良い。
また、酸化チタン(T)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP):「T{OCH(CH」を選ぶのが良い。そして、酸化補助ガスとして、Oを用いて、キャリアガスとして、Arガスを用いるが良い。
また、酸化亜鉛(ZO)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、トリメチル亜鉛:「(CH」、あるいは、トリエチル亜鉛:「(C」を選ぶのが良い。そして、酸化補助ガスとして、Oを用いて、キャリアガスとして、Arガスを用いるが良い。
また、酸化アルミニウム(Al)膜を形成する場合は、有機化合物原料として、例えば、トリメチルアルミニウム:「(CHAl」を選ぶのが良い。そして、酸化補助ガスとして、HとCOを用いて、キャリアガスとして、Arガスを用いるが良い。
When forming a silicon nitride (SiNx) film, as an organic compound material, for example, aminosilane: “(CH 7 NS i N 2 )” or hexamethyldisilazane (HMDS): “(CH 3 ) 3 It is preferable to select “SiNHS i (CH 3 ) 3 ”. Then, it is preferable to select at least one of N 2 and NH 3 as an auxiliary gas for nitriding and use Ar gas as a carrier gas.
When forming a titanium oxide (T i O x ) film, for example, titanium tetraisopropoxide (TTIP): “T i {OCH (CH 3 ) 2 } 4 ” is selected as the organic compound raw material. good. Then, it is preferable to use O 2 as the oxidation auxiliary gas and Ar gas as the carrier gas.
When forming a zinc oxide (Z n O) film, as an organic compound raw material, for example, trimethyl zinc: “(CH 3 ) 3 Z n ” or triethyl zinc: “(C 2 H 5 ) 3 Z n ”is better. Then, it is preferable to use O 2 as the oxidation auxiliary gas and Ar gas as the carrier gas.
When an aluminum oxide (Al 2 O x ) film is formed, for example, trimethylaluminum: “(CH 3 ) 2 Al” is preferably selected as the organic compound material. Then, it is preferable to use H 2 and CO 2 as the oxidation auxiliary gas and Ar gas as the carrier gas.

以下に示すSiO膜の製膜方法において、その製膜条件は、特別の条件は必要でなく、公知の製膜条件が用いられる。
また、予め、前記交流電源6の出力、前記複数の電極板5のサイズ及び前記電極の間隔等の電力供給手段の条件と、前記原料ガスの条件と、SiO膜の製膜速度、膜質、膜厚分布との関係を把握して、そのデータから最適な条件を選定するのが好ましい。
ここでは、例えば、被製膜基板を、サイズ:長さ3mx幅10cmx厚み5mmの青板ガラスとする。
複数の電極板5のサイズを長さ3.2mx幅5cmx厚み5mmとする。前記電極板5の枚数を10枚とする。前記電極の間隔を2.5cmとする。
前記交流電源6の周波数を商用周波数(ここでは、60Hz)として、出力は、300W〜10KWの範囲で、任意に選ぶことができる。ここでは、例えば、2KWとする。なお、電極板間の電流密度は、可変抵抗7を調整することにより、増減ができる。電流密度は、約10μA/cm〜100μA/cmが良い。
In the following method for forming a SiO 2 film, the film forming conditions are not required, and known film forming conditions are used.
In addition, in advance, the conditions of the power supply means such as the output of the AC power source 6, the size of the plurality of electrode plates 5 and the spacing between the electrodes, the conditions of the source gas, the deposition rate of the SiO 2 film, the film quality, It is preferable to grasp the relationship with the film thickness distribution and select optimum conditions from the data.
Here, for example, the film formation substrate is a blue plate glass of size: length 3 mx width 10 cm x thickness 5 mm.
The size of the plurality of electrode plates 5 is length 3.2 mx width 5 cm x thickness 5 mm. The number of the electrode plates 5 is 10. The distance between the electrodes is 2.5 cm.
The frequency of the AC power source 6 is a commercial frequency (here, 60 Hz), and the output can be arbitrarily selected within a range of 300 W to 10 KW. Here, for example, 2 kW is assumed. Note that the current density between the electrode plates can be increased or decreased by adjusting the variable resistor 7. Current density, good about 10μA / cm 2 ~100μA / cm 2 is.

図示しない基板搬入搬出扉を開けて、被製膜基板3を基板支持棚3aに載置する。そして、図示しない基板搬入搬出扉を閉める。
次に、図示しない真空ポンプを稼働して、反応容器1の内部の圧力を真空到達度、例えば、2.66Pa(2x10−7Torr)程度まで下げる。
有機化合物原料供給装置20の液体流量計21により、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)の1sccm〜8sccm程度に、例えば、5sccmに設定する。キャリアガスのArガスの流量を、キャリアガスの流量計23により、400sccm〜1600sccm程度、例えば、800sccmに設定する。酸素の流量を酸素ガス流量計27により、400sccm〜1600sccm程度、例えば、800sccmに設定する。
そして、図示しない圧力計と図示しない真空ポンプを用いて、反応容器1の内部圧力を、1.33Pa〜133.3Pa(0.01Torr〜1.0Torr)程度に、例えば、13.3Pa(0.1Torr)に設定する。
この条件で、原料ガス供給管17aを通して原料ガス噴出孔16aから、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)とArガスと酸素ガスの混合ガスを複数の電極板5の間に噴出させる。
次に、反応容器1の内部の圧力が所定の条件で一定に維持されたことを確認して、所要の圧力に、ここでは、例えば、13.3Pa(0.1Torr)に維持する。
なお、被製膜基板3の温度は室温とし、特に、基板温度調整装置を用いて高温度に設定しない。
A substrate loading / unloading door (not shown) is opened, and the film-forming substrate 3 is placed on the substrate support shelf 3a. Then, a substrate loading / unloading door (not shown) is closed.
Next, a vacuum pump (not shown) is operated to lower the pressure inside the reaction vessel 1 to a vacuum level, for example, about 2.66 Pa (2 × 10 −7 Torr).
The liquid flow meter 21 of the organic compound raw material supply apparatus 20 sets the HMDSO (hexamethyldisiloxane) to about 1 sccm to 8 sccm, for example, 5 sccm. The flow rate of the Ar gas as the carrier gas is set to about 400 sccm to 1600 sccm, for example, 800 sccm by the carrier gas flow meter 23. The oxygen flow rate is set to about 400 sccm to 1600 sccm, for example, 800 sccm by the oxygen gas flow meter 27.
Then, the internal pressure of the reaction vessel 1 is set to about 1.33 Pa to 133.3 Pa (0.01 Torr to 1.0 Torr), for example, 13.3 Pa (0. 1 Torr).
Under this condition, a mixed gas of HMDSO (hexamethyldisiloxane), Ar gas, and oxygen gas is ejected between the plurality of electrode plates 5 from the source gas ejection hole 16a through the source gas supply pipe 17a.
Next, it is confirmed that the internal pressure of the reaction vessel 1 is kept constant under a predetermined condition, and is maintained at a required pressure, for example, 13.3 Pa (0.1 Torr).
Note that the temperature of the film formation substrate 3 is set to room temperature, and is not particularly set to a high temperature using the substrate temperature adjusting device.

次に、交流電源6から、複数の電源板5、即ち、非接地電極5aと接地電極5bに電力を供給する。交流電源6から、前記複数の電源板5に電力が供給されると、電極板5の間に電界が発生し、プラズマが発生する。
即ち、図10において、非接地電極5aと接地電極5bの間に供給された前記混合ガスがプラズマ化される。
Next, power is supplied from the AC power supply 6 to the plurality of power supply plates 5, that is, the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b. When electric power is supplied from the AC power supply 6 to the plurality of power supply plates 5, an electric field is generated between the electrode plates 5, and plasma is generated.
That is, in FIG. 10, the mixed gas supplied between the non-grounded electrode 5a and the grounded electrode 5b is turned into plasma.

前記混合ガスがプラズマ化されると、前記混合ガスは解離して、イオンや電子の他に、電気的に中性であるSi、C、O、H等のラジカルが生成される。
電気的に中性であるラジカルは、プラズマ発生領域である複数の電極板5の間から、拡散現象により被製膜基板3の方向へ移動し、堆積する。その結果、被製膜基板3にSiO膜が形成される。
60Hzのプラズマでは、プラズマ中のイオンが電界に追随して移動し、電極に衝突し、γ効果で発生する電子が存在するため、電子温度が高くなり、前記混合ガスのプラズマによる解離作用が強いので、電気的中性であるSi、C、O、H等のラジカルが容易に生成される。その結果、SiO膜が効果的に、形成される。
When the mixed gas is turned into plasma, the mixed gas is dissociated and radicals such as Si, C, O, and H that are electrically neutral are generated in addition to ions and electrons.
Electrically neutral radicals move from the plurality of electrode plates 5 in the plasma generation region toward the film-forming substrate 3 due to a diffusion phenomenon, and are deposited. As a result, a SiO 2 film is formed on the deposition substrate 3.
In plasma at 60 Hz, ions in the plasma move following the electric field, collide with the electrode, and there are electrons generated by the γ effect, so the electron temperature becomes high and the dissociation action of the mixed gas by the plasma is strong. Therefore, radicals such as Si, C, O, and H that are electrically neutral are easily generated. As a result, the SiO 2 film is effectively formed.

即ち、複数の電極板5の間に導入されたHMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)とArガスと酸素ガスの混合ガスは,図10の電極間に発生するプラズマの中の高エネルギー電子との相互作用により分子内の結合が解離する。
解離された各種分子のラジカルは、プラズマ中では、主として質量数の比較的小さなラジカルとして存在する。具体的には、Si、SiO、SiH、H、H、HO、C、O、CO、CO2、が生成される。そして、電気的に中性の各種ラジカルは、図10に点線の矢印53で示すように、電極板の間で生成されたプラズマから基板3の方へ、拡散現象により移動し、基板3の表面に堆積する。
That is, the mixed gas of HMDSO (hexamethyldisiloxane), Ar gas, and oxygen gas introduced between the plurality of electrode plates 5 interacts with high energy electrons in the plasma generated between the electrodes in FIG. Causes dissociation of intramolecular bonds.
The dissociated radicals of various molecules exist mainly in the plasma as radicals having a relatively small mass number. Specifically, Si, SiO, SiH, H, H 2 , H 2 O, C, O, CO, CO 2 are generated. Then, various electrically neutral radicals move from the plasma generated between the electrode plates toward the substrate 3 due to a diffusion phenomenon as shown by a dotted arrow 53 in FIG. 10 and are deposited on the surface of the substrate 3. To do.

基板3の表面において、プラズマで生成された各種ラジカルは、次式で表されるような反応を起こす。
(CHSiO+12O→ 6CO+9HO+2SiO
もしも、前記反応式に示されないパウダーやパーテイクルが生成されれば、CO及びHOとともに、接地電極5bと非接地電極5aで形成される排気通路52の気流に乗って排出される。
図8ないし図10に示すプラズマCVD装置においては、複数の電極板5が、原料ガス
供給通路51と排気通路52を交互に形成するので、基板3の製膜面近傍でのガスの排出
が、均等に、容易に行われる。
なお、ガスの排出が良いので、プラズマ中での反応性の高いラジカルの2次反応や3次
反応を抑制でき、結果として、パウダーやパーテイクルの膜への混入を抑制できる。
また、原料ガス供給通路51から供給される原料ガスの供給が、基板3の製膜面近傍に
おいて、ほぼ均一に行われる。同様に、排気通路52から排気されるガスの排出が均一に
行われる。
一般的に、大面積基板を対象とする場合、上記原料ガスの供給量の均一化と、上記排気
ガスの流れの分布の均一化は、基板3の表面における膜形成の均一化の重要な条件である。
On the surface of the substrate 3, various radicals generated by the plasma cause a reaction represented by the following formula.
(CH 3 ) 6 Si 2 O + 12O 2 → 6CO 2 + 9H 2 O + 2SiO 2
If powder or particles not shown in the reaction formula are generated, they are discharged along with the CO 2 and H 2 O along with the air flow in the exhaust passage 52 formed by the ground electrode 5b and the non-ground electrode 5a.
In the plasma CVD apparatus shown in FIGS. 8 to 10, since the plurality of electrode plates 5 alternately form the source gas supply passages 51 and the exhaust passages 52, the gas discharge near the film forming surface of the substrate 3 is performed. Evenly and easily done.
Note that since the gas is discharged well, secondary reactions and tertiary reactions of radicals with high reactivity in plasma can be suppressed, and as a result, mixing of powder and particles into the film can be suppressed.
Further, the supply of the source gas supplied from the source gas supply passage 51 is performed substantially uniformly in the vicinity of the film forming surface of the substrate 3. Similarly, the gas exhausted from the exhaust passage 52 is discharged uniformly.
In general, when a large area substrate is targeted, the uniform supply amount of the source gas and the uniform distribution of the exhaust gas flow are important conditions for uniform film formation on the surface of the substrate 3. It is.

次に、上記製膜において所定の製膜時間が、経過したら、交流電源6の出力を落としてゼロにする。そして、図示しない原料ガス供給装置20、キャリアガスのボンベ22及び酸素ボンベ26のそれぞれのバルブを閉にして原料ガスの供給をストップする。
その後、一旦、反応容器1内部の圧力を真空到達度、例えば、2.66Pa(2x10−7Torr)程度まで下げる。そして、図示しないリークバルブを開いて、反応容器1の内部に大気をいれる。
反応容器1内部が大気圧になったら、図示しない基板搬入搬出扉を開けて、被製膜基板3を取り出す。
Next, when a predetermined film forming time elapses in the film forming, the output of the AC power source 6 is reduced to zero. Then, the source gas supply device 20, the carrier gas cylinder 22 and the oxygen cylinder 26 (not shown) are closed to stop the supply of the source gas.
Thereafter, the pressure inside the reaction vessel 1 is once lowered to a degree of vacuum, for example, about 2.66 Pa (2 × 10 −7 Torr). Then, a leak valve (not shown) is opened to bring the atmosphere into the reaction vessel 1.
When the inside of the reaction vessel 1 reaches atmospheric pressure, a substrate loading / unloading door (not shown) is opened, and the film formation substrate 3 is taken out.

取り出された長尺サイズ(長さ3mx幅10cmx厚み5mmの青板ガラス)の基板3には、ほぼ一様なSiO膜が形成されている。 A substantially uniform SiO 2 film is formed on the substrate 3 of the extracted long size (blue plate glass of length 3 mx width 10 cm x thickness 5 mm).

以上の説明で判るように、本発明の第3の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法では、3mx3m級の基板に対応して薄膜を形成する機能が備わっている。
即ち、図8〜図10に示す構成のプラズマCVD装置において、複数の電極板の長さを約3.2mとし、その厚みを約5mmとし、その数を約100枚にすることで、基板サイズ:3mx3m級の超大面積基板へのSiO膜の形成が可能である。
また、本発明の第3の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、プラズマCVDによる膜形成で重要な電気的に中性な各種ラジカルの拡散による移動を活用した装置構成を有するので、高品質の膜形成が可能である。
したがって、有機ELのバリア膜及びlow−Eガラスの低屈折率膜であるSiO膜の製造への応用において、製品の高品質化及び生産性向上へ貢献できるという、効果を奏する。
As can be seen from the above description, the plasma CVD apparatus and plasma CVD method according to the third embodiment of the present invention have a function of forming a thin film corresponding to a 3 mx 3 m class substrate.
That is, in the plasma CVD apparatus configured as shown in FIGS. 8 to 10, the length of the plurality of electrode plates is set to about 3.2 m, the thickness is set to about 5 mm, and the number thereof is set to about 100, thereby reducing the substrate size. : A SiO 2 film can be formed on a 3 mx 3 m class super large area substrate.
In addition, the plasma CVD apparatus and the plasma CVD method according to the third embodiment of the present invention have an apparatus configuration that utilizes movement by diffusion of various electrically neutral radicals that are important in film formation by plasma CVD. High quality film formation is possible.
Therefore, in the application to the production of the organic EL barrier film and the SiO 2 film which is the low refractive index film of low-E glass, there is an effect that it is possible to contribute to the improvement of the quality of the product and the improvement of the productivity.

なお、上記SiO膜を代表例にした本発明の第1の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、当然ながら、有機化合物原料として、例えば、アミノシラン:「(CHNS)」、あるいは、ヘキサメチルジシラザン(HMDS):「(CHSiNHS(CH」を用いる窒化シリコン(SiNx)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP):「T{OCH(CH」を用いる酸化チタン(T)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、トリメチル亜鉛:「(CH」、あるいは、トリエチル亜鉛:「(C」を用いる酸化亜鉛(ZO)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、トリメチルアルミニウム:「(CHAl」を用いる酸化アルミニウム(Al)膜の形成にも活用可能である。
同様に、各種有機化合物原料を用いた各種の酸化膜、窒化膜及び炭化膜の形成に活用可能である。
The plasma CVD apparatus and the plasma CVD method according to the first embodiment of the present invention using the above-described SiO 2 film as a representative example, of course, as an organic compound material, for example, aminosilane: “(CH 7 NS i N 2 ”” Or hexamethyldisilazane (HMDS): “(CH 3 ) 3 SiNHS i (CH 3 ) 3 ” can also be used to form a silicon nitride (SiNx) film.
Further, as an organic compound raw material, for example, titanium tetraisopropoxide (TTIP): “T i {OCH (CH 3 ) 2 } 4 ” can be used to form a titanium oxide (T i O x ) film. .
In addition, formation of a zinc oxide (Z n O) film using, for example, trimethyl zinc: “(CH 3 ) 3 Z n ” or triethyl zinc: “(C 2 H 5 ) 3 Z n ” as an organic compound raw material It can also be used.
Further, as an organic compound raw material, for example, it can be used to form an aluminum oxide (Al 2 O x ) film using trimethylaluminum: “(CH 3 ) 2 Al”.
Similarly, it can be used to form various oxide films, nitride films, and carbonized films using various organic compound raw materials.

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法について、説明する。
先ず、本発明の第4の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成について説明する。前述の第1ないし第3の実施形態におけるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、基板3を、図示しない基板搬入搬出装置により基板支持棚3aに載置して、製膜中は静止した状態に維持していた。これとは異なり、本発明の第4の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、基板を、図示しない基板移動コンベア60を用いて、製膜中に移動させる、ことを特徴とする。
本発明の第4の実施形態に係わるプラズマCVD装置の構成は、図7において、基板支持棚3aを基板移動に使用する図示しない基板移動コンベア60に取り換える。これ以外は、前述の第2の実施形態におけるプラズマCVD装置の図7と同様である。
(Fourth embodiment)
Next, a plasma CVD apparatus and a plasma CVD method according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
First, the configuration of a plasma CVD apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described. In the plasma CVD apparatus and the plasma CVD method in the first to third embodiments described above, the substrate 3 is placed on the substrate support shelf 3a by a substrate carry-in / out device (not shown) and is kept stationary during film formation. Was. Unlike this, the plasma CVD apparatus and the plasma CVD method according to the fourth embodiment of the present invention are characterized in that the substrate is moved during film formation using a substrate transfer conveyor 60 (not shown).
The configuration of the plasma CVD apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is replaced with a substrate transfer conveyor 60 (not shown) that uses the substrate support shelf 3a for moving the substrate in FIG. The rest is the same as FIG. 7 of the plasma CVD apparatus in the second embodiment described above.

図示しない基板搬入搬出扉を開けて、被製膜基板3を基板移動コンベア60に載置する。そして、図示しない基板搬入搬出扉を閉める。
次に、図示しない真空ポンプを稼働して、反応容器1の内部の圧力を真空到達度、例えば、2.66Pa(2x10−7Torr)程度まで下げる。
有機化合物原料供給装置20の液体流量計21により、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)の1sccm〜8sccm程度に、例えば、3sccmに設定する。
キャリアガスのArガスの流量を、キャリアガスの流量計23により、400sccm〜1600sccm程度、例えば、800sccmに設定する。有機化合物原料とキャリアガスの混合ガスは、気化器25から、原料ガス供給管17cへ輸送される。
そして、原料ガス供給管15cから原料ガス噴出孔16bを介して、複数の電極板5の基板3の製膜面に面する端縁の近傍から原料ガスを噴出させる。
酸素ボンベ26の酸素の流量を酸素ガス流量計27により、400sccm〜1600sccm程度、例えば、800sccmに設定する。そして、酸素ボンベ26から酸素ガス流量計27を介して供給される酸素ガスは、放電用ガス供給管17bに供給される。そして、放電用ガス供給管17bから放電用ガス供給箱15bの備えられている放電用ガス噴出孔16aaから複数の電極板5の間に噴出させる。
A substrate loading / unloading door (not shown) is opened, and the film-forming substrate 3 is placed on the substrate moving conveyor 60. Then, a substrate loading / unloading door (not shown) is closed.
Next, a vacuum pump (not shown) is operated to lower the pressure inside the reaction vessel 1 to a vacuum level, for example, about 2.66 Pa (2 × 10 −7 Torr).
The liquid flow meter 21 of the organic compound raw material supply device 20 is set to about 1 sccm to 8 sccm of HMDSO (hexamethyldisiloxane), for example, 3 sccm.
The flow rate of the Ar gas as the carrier gas is set to about 400 sccm to 1600 sccm, for example, 800 sccm by the carrier gas flow meter 23. The mixed gas of the organic compound raw material and the carrier gas is transported from the vaporizer 25 to the raw material gas supply pipe 17c.
Then, the source gas is ejected from the vicinity of the edge facing the film forming surface of the substrate 3 of the plurality of electrode plates 5 from the source gas supply pipe 15c through the source gas ejection hole 16b.
The flow rate of oxygen in the oxygen cylinder 26 is set to about 400 sccm to 1600 sccm, for example, 800 sccm by the oxygen gas flow meter 27. The oxygen gas supplied from the oxygen cylinder 26 via the oxygen gas flow meter 27 is supplied to the discharge gas supply pipe 17b. And it is made to eject between the some electrode plates 5 from the discharge gas ejection hole 16aa with which the discharge gas supply box 15b is equipped from the discharge gas supply pipe | tube 17b.

そして、図示しない圧力計と図示しない真空ポンプを用いて、反応容器1の内部圧力を、1.33Pa〜133.3Pa(0.01Torr〜1.0Torr)程度に、例えば、13.3Pa(0.1Torr)に設定する。
この条件で、原料ガス供給箱15cを通して原料ガス噴出孔16bから、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)とArガスの混合ガスを複数の電極板5の基板3の製膜面に面する端縁の近傍から原料ガスを噴出させる。
他方、放電用ガス供給箱15bを通して放電用ガス噴出孔16aaから、酸素ガスを複数の電極板5の間に噴出させる。
次に、反応容器1の内部の圧力が所定の条件で一定に維持されたことを確認して、所要の圧力に、ここでは、例えば、13.3Pa(0.1Torr)に維持する。
なお、被製膜基板3の温度は室温とし、特に、基板温度調整装置を用いて高温度に設定しない。
Then, the internal pressure of the reaction vessel 1 is set to about 1.33 Pa to 133.3 Pa (0.01 Torr to 1.0 Torr), for example, 13.3 Pa (0. 1 Torr).
Under these conditions, a mixed gas of HMDSO (hexamethyldisiloxane) and Ar gas is supplied from the source gas injection hole 16b through the source gas supply box 15c and in the vicinity of the edge facing the film forming surface of the substrate 3 of the plurality of electrode plates 5. The raw material gas is spouted from.
On the other hand, oxygen gas is ejected between the plurality of electrode plates 5 from the discharge gas ejection holes 16aa through the discharge gas supply box 15b.
Next, it is confirmed that the internal pressure of the reaction vessel 1 is kept constant under a predetermined condition, and is maintained at a required pressure, for example, 13.3 Pa (0.1 Torr).
Note that the temperature of the film formation substrate 3 is set to room temperature, and is not particularly set to a high temperature using the substrate temperature adjusting device.

次に、交流電源6から、複数の電源板5、即ち、非接地電極5aと接地電極5bに電力を供給する。交流電源6から、前記複数の電源板5に電力が供給されると、電極板5の間に電界が発生し、酸素ガスのプラズマが発生する。
即ち、図7において、非接地電極5aと接地電極5bの間に供給された放電用ガス、即ち、酸素ガスがプラズマ化される。
酸素プラズマの発生領域は、図7に符号30で示す領域である。酸素発生領域プラズマ30にある酸素プラズマは、放電用ガス噴出孔16aaから供給される酸素ガスに押し出されるようにして、酸素プラズマ流31として、複数の電極板5の間から、基板3の方向へ拡散しながら、移動する。
Next, power is supplied from the AC power supply 6 to the plurality of power supply plates 5, that is, the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b. When electric power is supplied from the AC power supply 6 to the plurality of power supply plates 5, an electric field is generated between the electrode plates 5, and oxygen gas plasma is generated.
That is, in FIG. 7, the discharge gas, that is, oxygen gas supplied between the non-ground electrode 5a and the ground electrode 5b is turned into plasma.
The oxygen plasma generation region is a region indicated by reference numeral 30 in FIG. The oxygen plasma in the oxygen generation region plasma 30 is pushed out by the oxygen gas supplied from the discharge gas ejection holes 16aa to form an oxygen plasma flow 31 from between the plurality of electrode plates 5 toward the substrate 3. Move while spreading.

原料ガス噴出孔16bから噴出した原料ガスの一部分は、交流電源6から供給された電力により発生する電極板5の電界でプラズマ化される。また、その大部分は、前記酸素プラズマ流31との接触により、プラズマ化される。原料ガスのプラズマ領域を図7に符号32で示す   Part of the source gas ejected from the source gas ejection hole 16 b is converted into plasma by the electric field of the electrode plate 5 generated by the electric power supplied from the AC power source 6. Most of the plasma is converted into plasma by contact with the oxygen plasma flow 31. The source gas plasma region is indicated by reference numeral 32 in FIG.

次に、基板移動コンベア60を稼働させる。基板3を載置した基板移動コンベア60の搬送速度は、1cm/分〜2m/分の範囲で任意に選定される。ここでは、例えば、30cm/分の搬送速度とする。
なお、基板を基板移動コンベア60に載置した場合、図示しない基板移動コンベアに載置の基板位置は基板監視制御装置61が設置されており、その装置により基板3とプラズマ発生領域32との位置関係は監視される。そして、基板3をプラズマ発生領域32に侵入させるタイミング及び基板がプラズマ発生領域32を通過終了したタイミングは、制御できるようになっている。
Next, the substrate moving conveyor 60 is operated. The conveyance speed of the board | substrate movement conveyor 60 which mounted the board | substrate 3 is arbitrarily selected in the range of 1 cm / min-2 m / min. Here, for example, the conveyance speed is 30 cm / min.
When the substrate is placed on the substrate moving conveyor 60, the substrate monitoring control device 61 is installed at the substrate moving conveyor (not shown), and the position of the substrate 3 and the plasma generation region 32 is set by the device. The relationship is monitored. The timing at which the substrate 3 enters the plasma generation region 32 and the timing at which the substrate finishes passing through the plasma generation region 32 can be controlled.

図7において、原料ガスのプラズマ発生領域32において、原料ガスのHMDSO(ヘキサメチルジシロキサン):「O[S(CH」と酸素プラズマ流が接触し、原料ガスが適度にプラズマ化されると、原料ガスは解離して、イオンや電子の他に、電気的に中性であるSiO、S、C、O、H等のラジカルが生成される。
電気的に中性であるラジカルは、原料ガスのプラズマ発生領域32から、図7に符号33で示すように、拡散現象により被製膜基板3へ移動し、堆積する。その結果、被製膜基板3にSiO膜が形成される。
なお、電気的に中性な各種ラジカルの中のSラジカルとOラジカルは基板3にSiOを形成し、C、O、H等のラジカルは、CO及びHOを形成し、排気ガスの気流に乗って排出される。
In FIG. 7, in the source gas plasma generation region 32, the source gas HMDSO (hexamethyldisiloxane): “O [S i (CH 3 ) 3 ] 2 ” and the oxygen plasma flow are in contact with each other, and the source gas is moderately When converted into plasma, the source gas is dissociated, and radicals such as SiO, Si , C, O, and H that are electrically neutral are generated in addition to ions and electrons.
Electrically neutral radicals move from the plasma generation region 32 of the source gas to the deposition target substrate 3 by the diffusion phenomenon as shown by reference numeral 33 in FIG. As a result, a SiO 2 film is formed on the deposition substrate 3.
Si radicals and O radicals in various electrically neutral radicals form SiO 2 on the substrate 3, and radicals such as C, O, and H form CO 2 and H 2 O, and exhaust gas. It is discharged in the gas stream.

次に、上記製膜において所定の製膜時間が、経過したら、即ち、基板監視制御装置61により基板がプラズマ発生領域32を通過終了したタイミングが感知されたら、交流電源6の出力を落としてゼロにする。
そして、図示しない原料ガス供給装置20のバルブ、キャリアガスのボンベ22のバルブ及び酸素ボンベ26のバルブを閉にして、原料ガスの供給をストップする。
その後、一旦、反応容器1内部の圧力を真空到達度、例えば、2.66Pa(2x10−7Torr)程度まで下げる。そして、図示しないリークバルブを開いて、反応容器1の内部に大気をいれる。
反応容器1内部が大気圧になったら、図示しない基板搬入搬出扉を開けて、被製膜基板3を取り出す。
Next, when a predetermined film forming time elapses in the above film formation, that is, when the substrate monitoring control device 61 senses the timing when the substrate has finished passing through the plasma generation region 32, the output of the AC power source 6 is reduced to zero. To.
Then, the supply gas supply is stopped by closing the valve of the raw material gas supply device 20, the valve of the carrier gas cylinder 22 and the valve of the oxygen cylinder 26 (not shown).
Thereafter, the pressure inside the reaction vessel 1 is once lowered to a degree of vacuum, for example, about 2.66 Pa (2 × 10 −7 Torr). Then, a leak valve (not shown) is opened to bring the atmosphere into the reaction vessel 1.
When the inside of the reaction vessel 1 reaches atmospheric pressure, a substrate loading / unloading door (not shown) is opened, and the film formation substrate 3 is taken out.

取り出された長尺サイズ(長さ3mx幅10cmx厚み5mmの青板ガラス)の基板3には、ほぼ一様なSiO膜が形成されている。
なお、本発明の第4の実施形態に係わるプラズマCVD装置での電極の長さは、3.2mであるので、製膜される基板のサイズは、前記電極の長さ3.2mと前記基板移動コンベア60の基板搬送方向の長さの調整により選定可能である。
また、原料ガスのプラズマ発生領域32の基板移動コンベア60搬送方向の大きさは、複数の電極板5の個数を増大することにより、任意の値に増大することが可能である。
A substantially uniform SiO 2 film is formed on the substrate 3 of the extracted long size (blue plate glass of length 3 mx width 10 cm x thickness 5 mm).
Since the length of the electrode in the plasma CVD apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is 3.2 m, the size of the substrate on which the film is formed is 3.2 m and the length of the electrode. It can be selected by adjusting the length of the moving conveyor 60 in the substrate conveyance direction.
Further, the size of the source gas plasma generation region 32 in the conveyance direction of the substrate moving conveyor 60 can be increased to an arbitrary value by increasing the number of the plurality of electrode plates 5.

以上の説明で判るように、本発明の第4の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法では、3mx3m級の基板に対応して薄膜を形成する機能が備わっている。
即ち、基板移動コンベア60の基板搬送方向の長さと搬送速度を適度に選定することにより、容易に、実現可能である。
また、原料ガスのプラズマ発生領域32の大きさは、図7に示す構成のプラズマCVD装置において、複数の電極板の長さを約3.2mとし、その厚みを約5mmとし、その数を約100枚にすることで、基板サイズ:3mx3m級の超大面積基板への対応が、容易に可能である。
基板サイズが、4mx4m〜5mx5m級の場合に対しては、複数の電極5の長さを4m〜5mとし、その枚数をそれに見合うように、例えば、134枚〜167枚とすることにより、原料ガスのプラズマ発生領域32の更なる増大を図ることにより、基板サイズ:4mx4m級の超大面積基板への対応が、容易に可能である。
As can be seen from the above description, the plasma CVD apparatus and plasma CVD method according to the fourth embodiment of the present invention have a function of forming a thin film corresponding to a 3 mx 3 m class substrate.
That is, it can be easily realized by appropriately selecting the length of the substrate transfer conveyor 60 in the substrate transfer direction and the transfer speed.
In addition, the size of the plasma generation region 32 of the source gas is set such that the length of the plurality of electrode plates is about 3.2 m, the thickness is about 5 mm, and the number is about about the number in the plasma CVD apparatus configured as shown in FIG. By setting the number to 100, it is possible to easily cope with a super large area substrate having a substrate size of 3 mx 3 m.
When the substrate size is 4 mx 4 m to 5 mx 5 m, the length of the plurality of electrodes 5 is set to 4 m to 5 m, and the number of the materials is set to be, for example, 134 to 167, so that the source gas By further increasing the plasma generation region 32, it is possible to easily cope with a substrate with a substrate size of 4mx4m class.

図示しない基板移動コンベア60を用いて基板3を移動させることにより、膜厚みの均一性は、格段に向上することができる。
したがって、有機ELのバリア膜及びlow−Eガラスの低屈折率膜であるSiO膜の製造への応用において、製品の高品質化及び生産性向上へ貢献できるという、効果を奏する。
By moving the substrate 3 using a substrate moving conveyor 60 (not shown), the uniformity of the film thickness can be significantly improved.
Therefore, in the application to the production of the organic EL barrier film and the SiO 2 film which is the low refractive index film of low-E glass, there is an effect that it is possible to contribute to the improvement of the quality of the product and the improvement of the productivity.

なお、上記SiO膜を代表例にした本発明の第4の実施形態に係わるプラズマCVD装置及びプラズマCVD法は、当然ながら、有機化合物原料として、例えば、アミノシラン:「(CHNS)」、あるいは、ヘキサメチルジシラザン(HMDS):「(CHSiNHS(CH」を用いる窒化シリコン(SiNx)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP):「T{OCH(CH」を用いる酸化チタン(T)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、トリメチル亜鉛:「(CH」、あるいは、トリエチル亜鉛:「(C」を用いる酸化亜鉛(ZO)膜の形成にも活用可能である。
また、有機化合物原料として、例えば、トリメチルアルミニウム:「(CHAl」を用いる酸化アルミニウム(Al)膜の形成にも活用可能である。
同様に、各種有機化合物原料を用いた各種の酸化膜、窒化膜及び炭化膜の形成に活用可能である。
Of course, in the plasma CVD apparatus and plasma CVD method according to the fourth embodiment of the present invention using the SiO 2 film as a representative example, as an organic compound material, for example, aminosilane: “(CH 7 NS i N 2). ”” Or hexamethyldisilazane (HMDS): “(CH 3 ) 3 SiNHS i (CH 3 ) 3 ” can also be used to form a silicon nitride (SiNx) film.
Further, as an organic compound raw material, for example, titanium tetraisopropoxide (TTIP): “T i {OCH (CH 3 ) 2 } 4 ” can be used to form a titanium oxide (T i O x ) film. .
In addition, formation of a zinc oxide (Z n O) film using, for example, trimethyl zinc: “(CH 3 ) 3 Z n ” or triethyl zinc: “(C 2 H 5 ) 3 Z n ” as an organic compound raw material It can also be used.
Further, as an organic compound raw material, for example, it can be used to form an aluminum oxide (Al 2 O x ) film using trimethylaluminum: “(CH 3 ) 2 Al”.
Similarly, it can be used to form various oxide films, nitride films, and carbonized films using various organic compound raw materials.

1・・・反応容器、
2a、2b・・・第1及び第2の排気口2a、2b、
3・・・被製膜基板、
5・・・複数の電極板、
5a、5b・・・非接地電極及び接地電極、
6・・・交流電源、
8、9・・・電力供給導線、
12・・・電極板支持部材、
15a・・・原料ガス供給箱、
16a、16b・・・原料ガス噴出孔、
16aa・・・酸素ガス噴出孔、
17a、17b・・・原料ガス供給管、
20・・・有機化合物原料供給装置、
21・・・液体流量計、
22・・・キャリアガスのボンベ、
23・・・キャリアガスの流量計、
25・・・気化器、
26・・・酸素ボンベ
60・・・図示しない基板移動コンベア。
1 ... reaction vessel,
2a, 2b ... 1st and 2nd exhaust port 2a, 2b,
3 ... Film-forming substrate,
5 ... a plurality of electrode plates,
5a, 5b ... non-grounded electrode and grounded electrode,
6 ... AC power supply,
8, 9 ... power supply lead,
12 ... Electrode plate support member,
15a ... Raw material gas supply box,
16a, 16b ... Raw material gas ejection holes,
16aa ... oxygen gas ejection hole,
17a, 17b ... Raw material gas supply pipes,
20 ... Organic compound raw material supply device,
21 ... Liquid flow meter,
22 ... Carrier gas cylinder,
23 ... Carrier gas flow meter,
25 ... Vaporizer,
26... Oxygen cylinder 60...

Claims (9)

被製膜基板が載置された基板保持手段を収納し、排気手段を備えた反応容器と、前記反応容器に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記反応容器内に平行に、かつ、端縁が前記被製膜基板の製膜面に面するように配置される複数の電極板と、前記複数の電極板に交流電力を供給して前記複数の電極板の間にプラズマを発生させる電力供給手段と、を備えたプラズマCVD装置であって、
前記原料ガス供給手段は、有機化合物原料と酸素と窒素とアンモニアと水素とキャリアガスの希ガスから選ばれる少なくとも1種を含む原料ガスを備え、前記原料ガスを噴出する原料ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面しない端縁に隣接した位置に配置したという構造を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
A substrate holding means on which a substrate to be deposited is placed is housed, a reaction vessel provided with an exhaust means, a raw material gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, and parallel to the reaction vessel, and A plurality of electrode plates arranged with their edges facing the film-forming surface of the substrate to be deposited, and a power supply for generating plasma between the plurality of electrode plates by supplying AC power to the plurality of electrode plates A plasma CVD apparatus comprising:
The source gas supply means includes a source gas containing at least one selected from an organic compound source, oxygen, nitrogen, ammonia, hydrogen and a carrier gas, and includes a plurality of source gas ejection holes for ejecting the source gas. A plasma CVD apparatus having a structure in which the electrode plate is disposed at a position adjacent to an edge not facing the film forming surface of the film forming substrate.
被製膜基板が載置された基板保持手段を収納し、排気手段を備えた反応容器と、前記反応容器に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記反応容器内に平行に、かつ、端縁が前記被製膜基板の製膜面に面するように配置される複数の電極板と、前記複数の電極板に交流電力を供給して前記複数の電極板の間にプラズマを発生させる電力供給手段と、を備えたプラズマCVD装置であって、
前記原料ガス供給手段は、有機化合物原料と酸素と窒素とアンモニアと水素とキャリアガスの希ガスから選ばれる少なくとも1種を含む原料ガスを備え、かつ、酸素と窒素と水素と希ガスから選ばれる少なくとも1種を含む放電用ガスを備え、前記放電用ガスを噴出する放電用ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面しない端縁に隣接した位置に配置し、前記原料ガスを噴出する原料ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面する端縁に隣接した位置に配置したという構造を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
A substrate holding means on which a substrate to be deposited is placed is housed, a reaction vessel provided with an exhaust means, a raw material gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, and parallel to the reaction vessel, and A plurality of electrode plates arranged with their edges facing the film-forming surface of the substrate to be deposited, and a power supply for generating plasma between the plurality of electrode plates by supplying AC power to the plurality of electrode plates A plasma CVD apparatus comprising:
The raw material gas supply means includes a raw material gas containing at least one selected from organic compound raw materials, oxygen, nitrogen, ammonia, hydrogen, and a carrier gas, and is selected from oxygen, nitrogen, hydrogen, and a rare gas. Discharge gas ejection holes including at least one kind of discharge gas are disposed, and discharge gas ejection holes for ejecting the discharge gas are arranged at positions adjacent to edges of the plurality of electrode plates that do not face the film formation surface of the film formation substrate. And a source gas ejection hole for ejecting the source gas is disposed at a position adjacent to an edge of the plurality of electrode plates facing the film forming surface of the film forming substrate. CVD equipment.
前記原料ガス供給手段は、前記複数の電極板の間を前記原料ガスが通過する原料ガス供給通路を有し、かつ、前記排気手段は、前記複数の電極板の間を排気ガスが通過する排気通路を有することを特徴とする請求項1に記載のプラズマCVD装置。 The source gas supply means has a source gas supply passage through which the source gas passes between the plurality of electrode plates, and the exhaust means has an exhaust passage through which exhaust gas passes between the plurality of electrode plates. The plasma CVD apparatus according to claim 1. 前記原料ガス供給手段は、前記複数の電極板の間を前記放電用ガスが通過する放電用ガス供給通路を有し、かつ、前記排気手段は、前記複数の電極板の間を排気ガスが通過する排気通路を有することを特徴とする請求項2に記載のプラズマCVD装置。 The source gas supply means has a discharge gas supply passage through which the discharge gas passes between the plurality of electrode plates, and the exhaust means has an exhaust passage through which the exhaust gas passes between the plurality of electrode plates. The plasma CVD apparatus according to claim 2, wherein the plasma CVD apparatus is provided. 前記電力供給手段の電力の周波数は、商用周波数の50Hzあるいは60Hzであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプラズマCVD装置。 5. The plasma CVD apparatus according to claim 1, wherein a frequency of power of the power supply unit is a commercial frequency of 50 Hz or 60 Hz. 前記電力供給手段の電力の周波数は、数KHzから1MHz以下の範囲から選ばれる周波数であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプラズマCVD装置。 5. The plasma CVD apparatus according to claim 1, wherein a frequency of power of the power supply unit is a frequency selected from a range of several KHz to 1 MHz or less. 前記原料ガスは、テトラエトキシシラン(TEOS)、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP)、トリメチル亜鉛及びトリメチルアルミニウム等の有機化合物から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のプラズマCVD装置。 The source gas is at least selected from organic compounds such as tetraethoxysilane (TEOS), hexamethyldisiloxane (HMDSO), hexamethyldisilazane (HMDS), titanium tetraisopropoxide (TTIP), trimethylzinc and trimethylaluminum. The plasma CVD apparatus according to claim 1, wherein the plasma CVD apparatus includes one type. 被製膜基板が載置される基板保持手段を収納し、排気手段を備えた反応容器と、前記反応容器に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記反応容器内に平行に、かつ、端縁が前記被製膜基板の製膜面に面するように配置される複数の電極板と、前記複数の電極板に交流電力を供給して前記複数の電極板の間にプラズマを発生させる電力供給手段と、を備えたプラズマCVD装置を用いるプラズマCVD法であって、
前記原料ガスとして、有機化合物原料と酸素と窒素とアンモニアと水素から選ばれる少なくとも1種を含む原料ガスを用い、前記原料ガスを噴出する原料ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面しない端縁に隣接した位置に配置するとともに、前記被製膜基板の面積サイズの増大に応じて、前記複数の電極板の長さを増大し、かつ、前記複数の電極板の枚数を増大させるようにしたことを特徴とするプラズマCVD法。
A substrate holding means on which a substrate to be deposited is placed is housed, a reaction vessel provided with an exhaust means, a raw material gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, parallel to the reaction vessel, and A plurality of electrode plates arranged with their edges facing the film-forming surface of the substrate to be deposited, and a power supply for generating plasma between the plurality of electrode plates by supplying AC power to the plurality of electrode plates A plasma CVD method using a plasma CVD apparatus comprising:
A source gas containing at least one selected from an organic compound source, oxygen, nitrogen, ammonia, and hydrogen is used as the source gas, and source gas ejection holes for ejecting the source gas are formed as the films on the electrode plates. It is arranged at a position adjacent to the edge that does not face the film-forming surface of the substrate, and the length of the plurality of electrode plates is increased in accordance with the increase in the area size of the film-forming substrate, and the plurality of the plurality of electrode plates A plasma CVD method characterized in that the number of electrode plates is increased.
被製膜基板が載置される基板保持手段を収納し、排気手段を備えた反応容器と、前記反応容器に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記反応容器内に平行に、かつ、端縁が前記被製膜基板の製膜面に面するように配置される複数の電極板と、前記複数の電極板に交流電力を供給して前記複数の電極板の間にプラズマを発生させる電力供給手段と、を備えたプラズマCVD装置を用いるプラズマCVD法であって、
前記複数の電極板で生成するプラズマの放電用ガスとして、酸素と窒素とアルゴンと水素と希ガスから少なくとも1種を選び、
前記原料ガスとして、有機化合物原料と酸素と窒素とアンモニアと水素とキャリアガスの希ガスから少なくとも1種を選び、
前記放電用ガスを噴出する放電用ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面しない端縁に隣接した位置に配置し、
前記原料ガスを噴出する原料ガス噴出孔を前記複数の電極板の前記被製膜基板の製膜面に面する端縁に配置して、前記放電用ガスを前記複数の電極板に前記電力供給手段から供給された電力でプラズマ化し、前記プラズマ化された放電用ガスと前記原料ガス噴出孔から噴出される原料ガスを接触させて混合することにより、前記原料ガスをプラズマ化させるようにしたことを特徴とするプラズマCVD法。
A substrate holding means on which a substrate to be deposited is placed is housed, a reaction vessel provided with an exhaust means, a raw material gas supply means for supplying a raw material gas to the reaction vessel, parallel to the reaction vessel, and A plurality of electrode plates arranged with their edges facing the film-forming surface of the substrate to be deposited, and a power supply for generating plasma between the plurality of electrode plates by supplying AC power to the plurality of electrode plates A plasma CVD method using a plasma CVD apparatus comprising:
As the plasma discharge gas generated by the plurality of electrode plates, at least one selected from oxygen, nitrogen, argon, hydrogen, and a rare gas,
As the source gas, at least one selected from an organic compound source, oxygen, nitrogen, ammonia, hydrogen, and a rare gas of carrier gas is selected.
Disposing the discharge gas ejection holes for ejecting the discharge gas at positions adjacent to the edge of the plurality of electrode plates that do not face the film-forming surface of the film-forming substrate;
A source gas ejection hole for ejecting the source gas is disposed at an edge of the plurality of electrode plates facing the film forming surface of the substrate to be deposited, and the discharge gas is supplied to the plurality of electrode plates. Plasma is generated by the electric power supplied from the means, and the raw material gas is converted into plasma by bringing the plasmaized discharge gas and the raw material gas ejected from the raw material gas ejection hole into contact with each other and mixing them. A plasma CVD method characterized by the above.
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