JP3010333B2 - Film forming method and film forming apparatus - Google Patents

Film forming method and film forming apparatus

Info

Publication number
JP3010333B2
JP3010333B2 JP5090430A JP9043093A JP3010333B2 JP 3010333 B2 JP3010333 B2 JP 3010333B2 JP 5090430 A JP5090430 A JP 5090430A JP 9043093 A JP9043093 A JP 9043093A JP 3010333 B2 JP3010333 B2 JP 3010333B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
film
source gas
film forming
plasma generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5090430A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06283448A (en
Inventor
鈴弥 山田
徹也 和田
智志 田中
直征 岡元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP5090430A priority Critical patent/JP3010333B2/en
Publication of JPH06283448A publication Critical patent/JPH06283448A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3010333B2 publication Critical patent/JP3010333B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマCVD法によ
る成膜技術に関する。更に詳しくは、プラズマ励起した
複数の原料ガスの反応を利用した成膜技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film forming technique by a plasma CVD method. More specifically, the present invention relates to a film forming technique using a reaction of a plurality of source gases excited by plasma.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プラズマCVD法による実用的な
成膜技術としては、平行平板電極による高周波2極放電
型のプラズマ発生装置を用いた成膜技術が代表的なもの
として知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a practical film forming technique by a plasma CVD method, a film forming technique using a high frequency bipolar discharge type plasma generator using parallel plate electrodes is known as a typical one.

【0003】上記平行平板電極による高周波2極放電型
のプラズマ発生装置は、図5に示されるように、真空容
器101内に設けられた一対の平行平板電極102,1
03の一方をグランド電位とし、他方に高周波電源10
4から高周波を印加すると共に、両平行平板電極10
2,103間に原料ガスを供給して、両平行平板電極1
02,103間に形成したプラズマ105で原料ガスを
励起し、基板106上に膜を析出させるものである。
As shown in FIG. 5, a high frequency bipolar discharge type plasma generator using parallel plate electrodes has a pair of parallel plate electrodes 102 and 1 provided in a vacuum vessel 101.
03 is a ground potential, and the other is a high-frequency power supply 10
4, a high frequency is applied, and both parallel plate electrodes 10 are applied.
A raw material gas is supplied between the two parallel plate electrodes 1 and 2.
The source gas is excited by the plasma 105 formed between the layers 02 and 103 to deposit a film on the substrate 106.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のプラズマCVD法による成膜技術では、プラズマに
よって原料ガスを励起する原料励起場と、励起された原
料ガスによる膜の析出を行う析出場とが同じため、複数
種類の原料ガスを用いる場合、単一のプラズマ中で全原
料ガスの励起と析出を行わなければならず、次のような
問題を生じている。
However, in the above-mentioned conventional film forming technique by the plasma CVD method, there are a source excitation field for exciting a source gas by plasma and a deposition field for depositing a film by the excited source gas. For the same reason, when a plurality of types of source gases are used, all the source gases must be excited and precipitated in a single plasma, and the following problems occur.

【0005】即ち、各原料ガスの安定性が異なるため
に、単一のプラズマ中で励起を行うと、一部の原料ガス
についての優先的な活性化や分解が生じ、得られる膜組
成の厳密な制御が困難になる。特に高い成膜速度とする
ために原料ガスの流量や高周波の入射パワーを大きくす
ると、組成のずれ、不純物の混入、低密度化、余剰粉体
の発生が顕著になる。
[0005] That is, since the stability of each source gas is different, when excitation is performed in a single plasma, preferential activation or decomposition of some source gases occurs, and the strictness of the obtained film composition is obtained. Control becomes difficult. In particular, when the flow rate of the source gas or the incident power of the high frequency is increased in order to obtain a high deposition rate, the composition shift, the mixing of impurities, the reduction in density, and the generation of excess powder become remarkable.

【0006】例えばSiOの成膜にSiHとO
用いると、両者の化学反応性が激しいことから、両原料
ガスを供給するための配管内にSiO 粉が生成してし
まう。従って、Oの代わりに反応性の低いNOを使
用するのが通常であるが、SiO膜中にNが混入する
原因となっている。
[0006] For example, when the formation of the SiO x using SiH 4 and O 2, because the severe chemical reactivity of both resulting in generation of SiO x powder into the pipe for supplying both raw material gases. Therefore, N 2 O having low reactivity is generally used instead of O 2 , but this causes N to be mixed into the SiO x film.

【0007】このように、従来のプラズマCVD法によ
る成膜技術では、特に複数の原料ガスを使用する場合
に、成膜条件の制御性が悪いために高い成膜速度が得に
くく、得られる膜特性に影響を及ぼす組成微細度、結晶
相、化学組成の制御性に限界がある。
As described above, in the conventional film forming technique using the plasma CVD method, particularly when a plurality of source gases are used, it is difficult to obtain a high film forming rate due to poor controllability of the film forming conditions, and the obtained film is difficult to obtain. There is a limit in controllability of composition fineness, crystal phase, and chemical composition that affect properties.

【0008】このため、例えばセラミックス材料の微構
造を制御し、種々の機能を改善したり新しい機能を得る
ために、ナノメーターのオーダーの複合材料が検討され
ているが、原子オーダーで混合した薄膜しか作製できて
いない。
For this reason, for example, in order to control the microstructure of a ceramic material and to improve various functions or obtain new functions, composite materials on the order of nanometers have been studied. Can only be made.

【0009】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、複数の原料ガスを用いたプラズマCVD法による
成膜において、高い成膜速度を得ると共に、得られる膜
の組成微細度、結晶相、化学組成の制御性を向上させる
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a high film forming rate and a high degree of composition fineness and high crystallinity of a film obtained by a plasma CVD method using a plurality of source gases. The purpose is to improve controllability of phases and chemical compositions.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このために請求項1の発
明では、図1に示されるように、複数の原料ガスを各
々、真空容器5内の基板ホルダー6にセットされた基板
3付近の析出場4に向けて設けられている、互いに形式
が異なり発生させるプラズマの電子密度が異なる複数の
プラズマ発生装置1a,1b…を用いて別個にプラズマ
励起し、励起された各原料ガスを基板3付近の析出場4
に送り出す一方、析出場4においても、基板ホルダー3
に設置された高周波電極20を備えたプラズマ発生装置
を用いて別途プラズマ励起を行うこととしているもので
ある。
According to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, a plurality of source gases are respectively supplied to the vicinity of a substrate 3 set in a substrate holder 6 in a vacuum vessel 5. Form each other, set up towards the deposition site 4
Are separately excited using a plurality of plasma generators 1a, 1b,... Which generate different plasma electron densities , and each excited source gas is deposited in a deposition field 4 near the substrate 3.
To the substrate holder 3 in the deposition site 4 as well .
Generator provided with high frequency electrode 20 installed in
Is used to separately perform plasma excitation.

【0011】 また、請求項6の発明では、やはり図1
に示されるように、複数の原料ガスを別個にプラズマ励
起して送り出す、互いに形式が異なり発生させるプラズ
マの電子密度が異なる複数のプラズマ発生装置1a,1
b…を、真空容器5内の基板ホルダー6にセットされる
基板3付近の析出場4に向けて設け、かつ析出場4にお
いて前記複数の原料ガスを更にプラズマ励起するプラズ
マ発生装置を別途設け、該プラズマ発生装置の高周波電
極20を基板ホルダー6に設置するという手段を講じて
いるものである。
According to the invention of claim 6, FIG.
As shown in the figure, a plasma generated and pumped out of different source gases by different plasma excitation
Plasma generators 1a and 1 having different electron densities
b is provided toward the deposition field 4 near the substrate 3 set on the substrate holder 6 in the vacuum vessel 5, and a plasma generator for further plasma-exciting the plurality of source gases in the deposition field 4 is separately provided . High frequency power of the plasma generator
In this case , means for installing the pole 20 on the substrate holder 6 is taken.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【実施例及び作用】まず、図1ないし図3に基づいて請
求項6の発明の一実施例を説明すると共に、請求項1の
発明を更に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an embodiment of the invention of claim 6 will be described with reference to FIGS. 1 to 3, and the invention of claim 1 will be further described.

【0014】 図1は請求項の発明に係る成膜装置の
一実施例を示すもので、図中5は排気装置13が接続さ
れた真空容器である。
FIG. 1 shows an embodiment of a film forming apparatus according to the invention of claim 6 , wherein reference numeral 5 denotes a vacuum vessel to which an exhaust device 13 is connected.

【0015】真空容器5内には、成膜を施すべき基板3
をセットする基板ホルダー6が設けられている。
In a vacuum vessel 5, a substrate 3 on which a film is to be formed is provided.
Is provided.

【0016】この基板ホルダー6には、ヒーター14を
設けておき、成膜時の基板3の温度制御ができるように
しておくことが好ましい。15はヒーター14による加
熱を制御する温度制御器である。
Preferably, the substrate holder 6 is provided with a heater 14 so that the temperature of the substrate 3 during film formation can be controlled. Reference numeral 15 denotes a temperature controller that controls heating by the heater 14.

【0017】真空容器5には、2つのプラズマ発生装置
1a,1bが、基板3付近に形成される析出場4に向け
て夫々設けられている。
In the vacuum vessel 5, two plasma generators 1a and 1b are provided respectively toward a deposition field 4 formed near the substrate 3.

【0018】図中左側のプラズマ発生装置1aは、後で
詳述する図4に示されるものと同様で、高周波2極放電
型のプラズマ発生装置1aである。図中右側のプラズマ
発生装置1bは、いわばプラズマ発生装置1aの高周波
電極11の背面側に、高周波の効率を改善するための磁
石(永久磁石又は電磁石)16を設けた高周波マグネト
ロン型のプラズマ発生装置1bである。
The plasma generator 1a on the left side of the figure is a high-frequency bipolar discharge type plasma generator 1a similar to that shown in FIG. The plasma generator 1b on the right side of the figure is a high-frequency magnetron type plasma generator in which a magnet (permanent magnet or electromagnet) 16 for improving high-frequency efficiency is provided on the back side of the high-frequency electrode 11 of the plasma generator 1a. 1b.

【0019】上記プラズマ発生装置1a,1bは、夫々
別個に行われる原料ガスの供給と共に高周波電源(通常
整合器を伴う)17,18から高周波電極11,11に
高周波が印加されることで、夫々別個のプラズマ形成に
より夫々の原料ガスを励起して送り出すものである。
The plasma generators 1a and 1b are supplied with high-frequency power from the high-frequency power supplies (usually with a matching device) 17 and 18 to the high-frequency electrodes 11 and 11, respectively, together with the supply of the raw material gas. Each source gas is excited and sent out by separate plasma formation.

【0020】 図示される成膜装置は2台のプラズマ発
生装置1a,1bを備えているが、3台以上のプラズマ
発生装置1a,1b,…を備えたものとすることもでき
る。各プラズマ発生装置1a,1b,…は夫々形式が異
なり、発生させるプラズマの電子密度が異なっている
The illustrated film forming apparatus includes two plasma generators 1a and 1b, but may include three or more plasma generators 1a, 1b,... Each of the plasma generators 1a, 1b ,.
Therefore, the electron density of the generated plasma is different .

【0021】 プラズマ発生装置1a,1b,…は、夫
々の原料ガスを互いに電子密度の異なる別個のプラズマ
で励起して送り出せるものであれば足り、図示されるよ
うな高周波を用いるものの他、マイクロ波や電子ビーム
衝撃によってプラズマを形成するものでもよい。どのよ
うな形式のプラズマ発生装置1a,1b,…を用いるか
は、原料ガスの物性や成膜条件に合わせて選択すればよ
い。また、プラズマ発生装置1a,1b,…の台数は使
用する原料ガスの種類に応じて選択すればよい。
The plasma generators 1a, 1b,... Are only required to be able to excite the respective source gases with separate plasmas having different electron densities and send them out. A plasma may be formed by wave or electron beam impact. What type of plasma generator 1a, 1b,... Is used may be selected according to the physical properties of the source gas and the film forming conditions. The number of plasma generators 1a, 1b,... May be selected according to the type of source gas used.

【0022】 料ガスが活性で分解しやすいSiH4
やSi26等の場合、高い電子密度を有するプラズマで
励起させるとSi粉を生じたりSiリッチの膜が形成さ
れるため、電子密度が比較的低いものを用い、原料ガス
が安定で分解しにくいCH4等の場合、電子密度の高い
ものを用いる
[0022] The raw material gas is decomposed in the activity easy to SiH 4
If such or Si 2 H 6, high when the excited in plasma having an electron density for film caused or Si-rich and Si powder is formed, used as the electron density is relatively low, the raw material gas is stable In the case of CH 4 or the like which is difficult to decompose, a material having a high electron density is used .

【0023】電子密度の低いものとしては、図4で説明
する高周波2極放電型のプラズマ発生装置1aが挙げら
れ、電子密度の高いものとしては図1中右側に示される
高周波マグネトロン型のプラズマ発生装置1bの他に、
図2に示される高周波無電極型のプラズマ発生装置2a
や図3に示されるマイクロ波によるプラズマ発生装置2
bが挙げられる。
As a device having a low electron density, a high frequency bipolar discharge type plasma generator 1a described with reference to FIG. 4 can be mentioned. As a device having a high electron density, a high frequency magnetron type plasma generation device shown on the right side of FIG. In addition to the device 1b,
High frequency electrodeless plasma generator 2a shown in FIG.
Generator 2 by microwave shown in FIG. 3 and FIG.
b.

【0024】図2及び図3に示されるプラズマ発生装置
2a,2bは両者とも従来知られたもので、図2に示さ
れるプラズマ発生装置2aは、石英等の絶縁性の管体2
2の周囲にコイル23を巻き付け、このコイルに高周波
電源24から高周波を供給できるようにしたものであ
る。また、図3に示されるプラズマ発生装置2bは、や
はり石英等のマイクロ波透過性を有する絶縁性の管体2
5にマイクロ波を投入できるようにしたものである。
The plasma generators 2a and 2b shown in FIGS. 2 and 3 are both conventionally known. The plasma generator 2a shown in FIG.
A coil 23 is wound around the coil 2 so that a high frequency can be supplied to the coil from a high frequency power supply 24. The plasma generator 2b shown in FIG. 3 is also a microwave-permeable insulating tube 2 made of quartz or the like.
5 can be supplied with microwaves.

【0025】一方、基板ホルダー6の基板3保持側表面
は、絶縁層19を介して設けられた高周波電極20とな
っており、高周波電源(通常整合器を伴う)21が接続
されていて、これももう一つのプラズマ発生装置を形成
している。このもう一つのプラズマ発生装置は、高周波
電界によって基板3近傍の電子を加速し、原料ガス分子
を衝突・電離させることでプラズマを形成・維持するも
のである。
On the other hand, the surface of the substrate holder 6 on the substrate 3 holding side is a high-frequency electrode 20 provided via an insulating layer 19, and a high-frequency power supply (usually with a matching device) 21 is connected thereto. Also forms another plasma generator. This another plasma generator accelerates electrons near the substrate 3 by a high-frequency electric field, and forms and maintains plasma by colliding and ionizing source gas molecules.

【0026】 即ち、この高周波電極20及び高周波電
源21によって構成されたプラズマ発生装置は、析出場
4における原料ガスを更に高周波によりプラズマ励起
るものである。
That is, the plasma generating apparatus constituted by the high-frequency electrode 20 and the high-frequency power supply 21 further excites the source gas in the deposition field 4 by plasma with a higher frequency .
Things.

【0027】次に上述の装置の作動について説明する。Next, the operation of the above-described device will be described.

【0028】まず、排気装置13を作動させて真空装置
5内を所要の真空度にした後、各プラズマ発生装置1
a,1b,…に原料ガスを供給すると共に、高周波電源
17,18から各プラズマ発生装置1a,1b,…の高
周波電極11に高周波を印加する。また、高周波電源2
1から基板ホルダー6の高周波電極20にも高周波を印
加する。
First, the exhaust device 13 is operated to make the inside of the vacuum device 5 to a required degree of vacuum.
are supplied to the high-frequency electrodes 11 of the plasma generators 1a, 1b,. In addition, high frequency power supply 2
1 to the high frequency electrode 20 of the substrate holder 6 as well.

【0029】原料ガス組み合わせ例としては、SiO
の成膜を行う場合にはSiCl、SiH及び/又は
SiとO、SiNの成膜を行う場合にはSi
Cl、SiH及び/又はSi とN及び/又
はNH、SiCの成膜を行う場合にはSiCl
SiH及び/又はSiとCH、C、C
及び/又はC、BNの成膜を行う場合に
はBCl、BF及び/又はB 及び/又
はNH を用いる場合が挙げられる。
As an example of the source gas combination, SiO x
When forming a film of SiCl 4 , SiH 4 and / or Si 2 H 6 and O 2 , and when forming a film of SiN x ,
When forming a film of Cl 4 , SiH 4 and / or Si 2 H 6 and N 2 and / or NH 3 or SiC x , SiCl 4 ,
SiH 4 and / or Si 2 H 6 and CH 4 , C 2 H 6 , C
2 H 4 and / or C 2 H 2, in the case of forming a film of BN x is BCl 3, BF 3 and / or B 2 H 6 and N 2, and / or
Is the case where NH 3 is used.

【0030】また、SiNx −SiCx を成膜する場合
には、SiNx を得るためのSiCl4 、SiH4 及び
/又はSi26 とN2 及び/又はNH3 、及び、Si
xを得るためのSiCl4 、SiH4 及び/又はSi2
6 とCH4 、C26 、C24 及び/又はC22
の4種類の原料ガスを用いる場合が挙げられる。この
場合、4台のプラズマ発生装置1a,1b,…を用い、
まずSiNx とSiCx を別個に得ると共に、得られた
SiNx とSiCx を析出場4で混合してSiNx −S
iCx を形成することになる。
When SiN x -SiC x is formed, SiCl 4 , SiH 4 and / or Si 2 H 6 and N 2 and / or NH 3 for obtaining SiN x are used.
SiCl 4 , SiH 4 and / or Si 2 to obtain C x
H 6 and CH 4, C 2 H 6, C 2 H 4 and / or C 2 H 2
In the case where the four types of source gases are used. In this case, four plasma generators 1a, 1b,.
First, SiN x and SiC x are obtained separately, and the obtained SiN x and SiC x are mixed in the precipitation field 4 to obtain SiN x -S
iC x will be formed.

【0031】プラズマ発生装置1a,1b,…に原料ガ
スと高周波を供給することによって、プラズマ発生装置
1a,1b,…内にプラズマが形成され、このプラズマ
によって励起された原料ガスは析出場4へと送り出され
て混合される。
By supplying a source gas and a high frequency to the plasma generators 1a, 1b,..., A plasma is formed in the plasma generators 1a, 1b,. Is sent out and mixed.

【0032】図示される成膜装置においては、この析出
場4に送り出された原料ガスは、高周波電源21から基
板ホルダー6の高周波電極20に高周波が供給されてい
ることで調整されたプラズマにより更に励起されること
になる。そして、気相中及び基板3表面で反応し、基板
3上に成膜される。
In the film forming apparatus shown in the figure, the raw material gas sent to the deposition site 4 is further supplied by a high-frequency power supply 21 to the high-frequency electrode 20 of the substrate holder 6 by using a plasma adjusted by supplying a high-frequency. Will be excited. Then, it reacts in the gas phase and on the surface of the substrate 3 to form a film on the substrate 3.

【0033】特に基板3表面では、物理蒸着、化学蒸
着、成膜される物質の結合の生成、副生成物の脱離、ス
パッタリング、表面加熱、マイグレーション(表面移
動)等が相互に関連して起こる。これらの現象は、成膜
圧力、原料ガスの種類・組成・流量、装置の構成や基板
3の温度等の成膜条件は勿論のこと、プラズマ発生装置
1a,1b,…における原料ガスの励起状態、析出場4
における励起状態、基板3へのイオンの入射エネルギー
等の成膜条件と深く関係しており、成膜速度や得られる
膜の品質に大きな影響を与える。
In particular, on the surface of the substrate 3, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, formation of a bond of a substance to be formed, desorption of by-products, sputtering, surface heating, migration (surface movement), etc., occur in connection with each other. . These phenomena are caused not only by film forming conditions such as film forming pressure, type, composition and flow rate of source gas, apparatus configuration and substrate 3 temperature, but also by the excited state of source gas in the plasma generators 1a, 1b,. , Deposition field 4
And the film formation conditions such as the excited state of the substrate and the incident energy of ions to the substrate 3, and greatly affect the film formation rate and the quality of the film obtained.

【0034】ところで、本成膜装置においては、各プラ
ズマ発生装置1a,1b,…によって各原料ガスの励起
が別個に行われるので、各原料ガスの励起状態を別個に
調整することができる。加えて、析出場4においては、
プラズマ発生装置1a,1b,…とは別個のプラズマ発
生装置(図示される成膜装置では基板ホルダー6の高周
波電極20と高周波電源21)によって、プラズマ発生
装置1a,1b,…とは別個に混合された原料ガスの励
起が行われるので、析出場4における混合原料ガスの励
起状態を独立して調整することができる。
In the present film forming apparatus, each of the source gases is separately excited by each of the plasma generators 1a, 1b,..., So that the excited state of each of the source gases can be adjusted separately. In addition, in the deposition field 4,
Are mixed separately from the plasma generators 1a, 1b,... By a plasma generator separate from the plasma generators 1a, 1b,. Since the excited source gas is excited, the excited state of the mixed source gas in the deposition field 4 can be independently adjusted.

【0035】即ち、本成膜装置によれば、各プラズマ発
生装置1a,1b,…におけるプラズマのイオン密度
や、析出場4におけるプラズマのイオン密度、基板3の
バイアス等を独立に調整制御することができ、高い成膜
速度を得ることができると共に、得られる膜の組成微細
度・結晶相・化学組成の制御を行うことができる。従っ
て、ナノメーターオーダーのコンポジット材料の作製が
可能である。更に、本成膜装置を応用することにより、
高品質の傾斜機能材料、ダイヤモンド、C−BN、CN
等の準安定層(非平行層)の成膜も可能となる。
That is, according to the present film forming apparatus, the plasma ion density in each of the plasma generators 1a, 1b,..., The plasma ion density in the deposition field 4, the bias of the substrate 3, and the like are independently adjusted and controlled. It is possible to obtain a high film formation rate and to control the composition fineness, crystal phase, and chemical composition of the obtained film. Therefore, it is possible to produce a composite material on the order of nanometers. Furthermore, by applying this film forming apparatus,
High quality functionally graded materials, diamond, C-BN, CN
It is also possible to form a metastable layer (non-parallel layer) such as.

【0036】ところで、本成膜装置に用いるプラズマ発
生装置1a,1b,…としては、図2又は図3に示され
る従来公知のプラズマ発生装置2a,2bを用いること
もできる。しかし、このようなプラズマ発生装置2a,
2bの場合、管体22,25の内面に分解成分が蒸着す
ることによって運転中に整合状態が狂い、極端な場合に
はプラズマの形成ができなくなる。また、前述のよう
に、密度の高いプラズマが形成されやすいために、原料
ガスが活性で分解しやすいSiH4 やSi26等の場
合、粉体を生じやすく、得られる膜の密度低下や表面の
平滑性劣化の原因となりやすい。加えて、脆い石英等の
管体22,25を用いなければならないので、その破損
によって原料ガスの漏れを生じる恐れもある。
By the way, as the plasma generators 1a, 1b,... Used in the present film forming apparatus, conventionally known plasma generators 2a, 2b shown in FIG. 2 or FIG. 3 can be used. However, such a plasma generator 2a,
In the case of 2b, the decomposed components are deposited on the inner surfaces of the tubular bodies 22 and 25, so that the matching state is deviated during operation, and in extreme cases, plasma cannot be formed. Further, as described above, since a high-density plasma is easily formed, when the source gas is active and easily decomposed, such as SiH 4 or Si 2 H 6 , powder is easily generated, and the density of the obtained film is reduced. It is likely to cause deterioration of surface smoothness. In addition, since the tubes 22 and 25 made of brittle quartz or the like must be used, there is a possibility that the gas may leak due to the breakage.

【0037】このようなことから、特に活性で分解しや
すいSiH4 やSi26 等の原料ガスについては、図
4に示されるようなプラズマ発生装置1aを用いること
が好ましい。
In view of the above, it is preferable to use a plasma generator 1a as shown in FIG. 4 particularly for a raw material gas such as SiH 4 or Si 2 H 6 which is active and easily decomposed.

【0038】図4に示されるプラズマ発生装置1aは、
後部に原料ガス導入口7、前部にアパーチャー8を有す
ると共にグランド電極を兼ねる金属製容器9を備えてい
る。原料ガスは、後述する高周波電極11を回り込ん
で、高周波電極11の前面側へと供給されるものであ
る。また、アパーチャー8は本プラズマ発生装置1a内
でプラズマにより励起された原料ガスを送り出す開口部
で、単一でも副数個でもよい。
The plasma generator 1a shown in FIG.
A metal container 9 having a source gas inlet 7 at the rear and an aperture 8 at the front and also serving as a ground electrode is provided. The raw material gas is supplied to the front surface side of the high-frequency electrode 11 by flowing around the high-frequency electrode 11 described later. The aperture 8 is an opening for sending out a source gas excited by plasma in the plasma generator 1a, and may be a single or a few sub-portions.

【0039】金属製容器9内には、高周波電源10に接
続された高周波電極11が設けられている。
A high-frequency electrode 11 connected to a high-frequency power supply 10 is provided in the metal container 9.

【0040】金属製容器9と高周波電極11は、長期に
亙って高周波の効果的な導入を維持できるよう、耐スパ
ッタリング性が良好で、しかも高周波の投入パワーの増
大による発熱に耐える高融点金属製であることが好まし
い。具体的には、例えばステンレス、タングステン、モ
リブデン、タンタル等の金属が好ましい。また、金属製
容器9や高周波電極11の冷却手段を設けることも好ま
しい。
The metal container 9 and the high-frequency electrode 11 have a high sputtering resistance and a high melting point metal that can withstand heat generation due to an increase in high-frequency input power so as to maintain the effective introduction of high frequency for a long period of time. It is preferable that it is manufactured. Specifically, for example, metals such as stainless steel, tungsten, molybdenum, and tantalum are preferable. It is also preferable to provide a cooling means for the metal container 9 and the high-frequency electrode 11.

【0041】金属製容器9や高周波電極11のスパッタ
リングによる、膜への不純物の混入を避けるためには、
作製する膜の成分の材料を使用して金属製容器9や高周
波電極11を形成することも好ましい。例えば、SiO
x の膜を作製する場合にSiで金属製容器9や高周波電
極11を形成することが好ましい。
In order to prevent impurities from being mixed into the film due to the sputtering of the metal container 9 and the high-frequency electrode 11,
It is also preferable to form the metal container 9 and the high-frequency electrode 11 using the material of the component of the film to be manufactured. For example, SiO
When the x film is formed, it is preferable to form the metal container 9 and the high-frequency electrode 11 with Si.

【0042】金属製容器9と高周波電極11間には絶縁
性治具12が介在されており、両者間の絶縁性が保たれ
ている。この絶縁性治具の材料としては、例えばアルミ
ナ、窒化ボロン、窒化アルミニウム、マーシナブルセラ
ミックス等の絶縁性の材料が使用される。
An insulating jig 12 is interposed between the metal container 9 and the high-frequency electrode 11 to maintain the insulation between the two. As a material for the insulating jig, an insulating material such as alumina, boron nitride, aluminum nitride, or a marsible ceramic is used.

【0043】高周波電極11は、その少なくとも一部
が、金属製容器9内の空間部を挟んで金属製容器9の内
面と対向しているものである。即ち、グランド電極を兼
ねる金属製容器9と高周波電極11とで、高周波2極放
電型のプラズマ発生装置1aとなっているもので、金属
製容器9の空間を挟んで対向している高周波電極11の
面と金属製容器9の内面は、互いに平行になっているこ
とが好ましい。
At least a part of the high-frequency electrode 11 faces the inner surface of the metal container 9 with a space in the metal container 9 interposed therebetween. That is, a high-frequency bipolar discharge type plasma generator 1a is constituted by the metal container 9 also serving as the ground electrode and the high-frequency electrode 11, and the high-frequency electrode 11 opposing the space of the metal container 9 therebetween. And the inner surface of the metal container 9 are preferably parallel to each other.

【0044】図示されるプラズマ発生装置1aでは、高
周波電極11の前面と、金属製容器9のアパーチャー8
の形成面が平行に対向しており、両者間の高周波放電に
よって、この両者間に供給された原料ガスをプラズマ励
起するものとなっている。
In the illustrated plasma generator 1a, the front surface of the high-frequency electrode 11 and the aperture 8 of the metal container 9 are formed.
Are formed in parallel, and the source gas supplied between the two is plasma-excited by high-frequency discharge between the two.

【0045】ところで、高周波電極11と金属製容器9
間を絶縁している絶縁性治具12面に、スパッタリング
や原料ガスの分解による導電性の蒸着が生じると、高周
波電極11と金属製容器9間の短絡を生じてしまうた
め、プラズマ発生位置に位置する絶縁性治具12には、
蒸着がされにくい溝部26を形成しておき、蒸着によっ
て高周波電極11と金属製容器9間が接続されないよう
にしておくことが好ましい。
The high-frequency electrode 11 and the metal container 9
If conductive deposition occurs due to sputtering or decomposition of a source gas on the surface of the insulating jig 12 that insulates them, a short circuit between the high-frequency electrode 11 and the metal container 9 occurs. In the insulating jig 12 located,
It is preferable to form a groove 26 that is not easily vapor-deposited so that the high-frequency electrode 11 and the metal container 9 are not connected by vapor deposition.

【0046】以上のようなプラズマ発生装置1aの場
合、高周波電極11と金属製容器9間の短絡を生じるよ
うなものでなければ多少の蒸着を生じても運転中の整合
性に狂いを生じないので、安定した運転状態が得やす
い。また、プラズマ密度が比較的低いので、原料ガスが
活性で分解しやすいSiH4 やSi26 等の場合でも
粉体を生じにくく、得られる膜の密度低下や表面の平滑
性劣化を生じない。加えて、脆い石英等の部材を要しな
いので、破損による原料ガスの漏れを生じにくい。
In the case of the plasma generator 1a as described above, if a short circuit between the high-frequency electrode 11 and the metal container 9 does not occur, even if a certain amount of vapor deposition occurs, the consistency during operation does not deteriorate. Therefore, it is easy to obtain a stable operation state. In addition, since the plasma density is relatively low, even when the raw material gas is active and easily decomposed, such as SiH 4 or Si 2 H 6 , it is difficult to generate powder, and there is no reduction in the density of the obtained film or deterioration in surface smoothness. . In addition, since a member such as brittle quartz is not required, leakage of the source gas due to damage is less likely to occur.

【0047】尚、図4のプラズマ発生装置1aは、高周
波の効率を改善するための磁石(永久磁石又は電磁石)
16(図1参照)を高周波電極11の背面側等に設け、
高周波マグネトロン型のプラズマ発生装置1b(図1参
照)として用いることもできる。この場合、比較的プラ
ズマ密度が高くなるので、安定した原料ガスの励起に用
いることが好ましい。
The plasma generator 1a shown in FIG. 4 is a magnet (permanent magnet or electromagnet) for improving high-frequency efficiency.
16 (see FIG. 1) on the back side of the high-frequency electrode 11,
It can also be used as a high frequency magnetron type plasma generator 1b (see FIG. 1). In this case, since the plasma density becomes relatively high, it is preferable to use it for stable excitation of the source gas.

【0048】 次に、請求項1の発明の実施例と、図4
プラズマ発生装置1aの運転例について説明する。
Next, an embodiment of the invention of claim 1 and FIG.
An operation example of the plasma generator 1a will be described.

【0049】実施例1 図1で説明した構成の成膜装置でSiOx 膜の成膜試験
を行い、成膜速度及び膜の組成比(O/Si)を調べ
た。
Example 1 A film forming test of a SiO x film was performed using the film forming apparatus having the structure described with reference to FIG. 1, and the film forming speed and the film composition ratio (O / Si) were examined.

【0050】原料ガスとしてはSiH4 及びO2 を用
い、SiH4 の励起には図中1aで示される高周波2極
放電型プラズマ発生装置を用い、O2 の励起には図中1
bで示される高周波マグネトロン型プラズマ発生装置を
用いた。
[0050] As the raw material gas using SiH 4 and O 2, is using a high-frequency bipolar discharge type plasma generating apparatus shown in figure 1a to the excitation of SiH 4, in the figure the excitation of O 2 1
The high frequency magnetron type plasma generator shown by b was used.

【0051】 高周波2極放電型プラズマ発生装置は、
外径57mm、内径47mmで、原料ガス導入用の1/
8インチの配管が後部に接続されたステンレス製の金属
製容器内部に、直径44mmのモリブデン製の高周波電
極を、アルミナの絶縁性治具を介して取り付け、1
3.56MHzの高周波電源の整合器に接続してプラズ
マを形成し、金属製容器前面の直径8mmのアパーチャ
ーから励起された原料ガスを送り出すものとした。尚、
高周波電極前面側の絶縁性治具には、スパッタリングや
原料ガスの分解による蒸着物による絶縁不良防止のため
の溝部を形成した。
The high frequency bipolar discharge type plasma generator is
With an outer diameter of 57 mm and an inner diameter of 47 mm, 1 /
A high-frequency electrode made of molybdenum having a diameter of 44 mm was attached via an insulating jig made of alumina to the inside of a stainless steel container to which an 8-inch pipe was connected at the rear.
Plasma was formed by connecting to a matching device of a 3.56 MHz high frequency power supply, and the raw material gas excited from an 8 mm diameter aperture on the front surface of the metal container was sent out. still,
The insulating jig on the front surface side of the high-frequency electrode was formed with a groove for preventing insulation failure due to deposition due to sputtering or decomposition of a source gas.

【0052】 高周波マグネトロン型プラズマ発生装置
直径35mmのSi製高周波電極の背面に、高周波の
効率を改善するための永久磁石を取り付けたもので、高
周波電極に13.56MHzの高周波電源の整合器を高
周波電極に接続してプラズマを形成するものとした。
High frequency magnetron type plasma generator
Is a 35 mm diameter Si high-frequency electrode with a permanent magnet attached to the back of the high-frequency electrode to improve high-frequency efficiency. A 13.56 MHz high-frequency power supply matching device is connected to the high-frequency electrode to form plasma. To do.

【0053】上記2台のプラズマ発生装置を、外径40
0mm、高さ400mmの真空容器に、その内部の基板
ホルダーに向けて取り付けた。
The above two plasma generators are connected to an outside diameter of 40
A vacuum vessel having a height of 0 mm and a height of 400 mm was attached to a substrate holder inside the vacuum vessel.

【0054】基板ホルダーにはSi製の基板をセット
し、基板ホルダーに設けられた高周波電極には13.5
6MHzの高周波を投入することとした。
A substrate made of Si is set on the substrate holder, and 13.5 is set on the high-frequency electrode provided on the substrate holder.
A high frequency of 6 MHz was applied.

【0055】成膜に先立ち、複合形ターボ分子ポンプを
用いて、真空容器内を8×10-5Torrまで排気し
た。その後、マスフロコントローラーにより、50cc
mのSiH4 ガスと200ccmのO2 ガスを各々高周
波2極放電型プラズマ発生装置と高周波マグネトロン型
プラズマ発生装置に導入し、ゲートバルブの開度を調整
することによって、真空容器内の圧力を0.1Torr
に調整した。
Prior to film formation, the inside of the vacuum vessel was evacuated to 8 × 10 −5 Torr using a composite turbo molecular pump. After that, 50cc by the mass flow controller
m of SiH 4 gas and 200 ccm of O 2 gas were introduced into the high frequency bipolar discharge type plasma generator and the high frequency magnetron type plasma generator, respectively, and the pressure in the vacuum vessel was reduced to 0 by adjusting the opening of the gate valve. .1 Torr
Was adjusted.

【0056】高周波2極放電型プラズマ発生装置に15
W、高周波マグネトロン型プラズマ発生装置に180W
及び基板ホルダーに50Wの高周波を投入してプラズマ
を形成し、室温にて成膜を行った。
The high frequency bipolar discharge type plasma generator has 15
W, 180W for high frequency magnetron type plasma generator
Then, a high frequency of 50 W was applied to the substrate holder to form plasma, and a film was formed at room temperature.

【0057】成膜後、段差計により膜厚を測定して成膜
速度を求めると共に、ESCA分析を行い、膜中のO/
Si比の測定を行った。結果を表1に示す。
After the film formation, the film thickness was measured by a step gauge to determine the film formation rate, and the ESCA analysis was performed.
The measurement of the Si ratio was performed. Table 1 shows the results.

【0058】比較例1 図5に示される、平行平板電極による高周波2極放電型
のプラズマ発生装置を用いてSiOx 膜の成膜を行っ
た。
Comparative Example 1 A SiO x film was formed using a high frequency bipolar discharge type plasma generator using parallel plate electrodes shown in FIG.

【0059】真空容器中に、直径160mmの高周波電
極とグランド電極(基板ホルダー)を対向して設け、両
者間に45ccmのSiH4 及び300ccmのN2
を導入した後、真空容器内の圧力を0.4Torrに調
整し、高周波電極に13.56MHzの高周波を45W
投入して、室温にて成膜を行った。
A high-frequency electrode having a diameter of 160 mm and a ground electrode (substrate holder) are provided in a vacuum vessel so as to face each other, and 45 ccm of SiH 4 and 300 ccm of N 2 O are interposed therebetween.
, The pressure in the vacuum vessel was adjusted to 0.4 Torr, and a high frequency electrode of 13.56 MHz was supplied with 45 W
It was charged and a film was formed at room temperature.

【0060】その他の試験及び測定の手順、条件は実施
例1と同様に行った。結果を表1に示す。
The other test and measurement procedures and conditions were the same as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0061】比較例2 基板ホルダーに高周波を投入しなかった点を除き、実施
例1と同様にして成膜を行い、同様の測定を行った。
Comparative Example 2 A film was formed in the same manner as in Example 1 except that no high frequency was applied to the substrate holder, and the same measurement was performed.

【0062】結果を表1に示す。Table 1 shows the results.

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】運転例 図4で説明したプラズマ発生装置、即ち前述の実施例1
で用いた高周波2極放電型のプラズマ発生装置を用いて
SiH4 プラズマにおける安定性を調べた。
Operation Example The plasma generator described with reference to FIG. 4, that is, the first embodiment described above.
The stability in SiH 4 plasma was examined using the high frequency bipolar discharge type plasma generator used in the above.

【0065】上記プラズマ発生装置を外径400mm、
高さ400mmの真空容器に取り付けた。
The above plasma generator has an outer diameter of 400 mm,
It was attached to a vacuum vessel having a height of 400 mm.

【0066】試験に先立ち、複合形ターボ分子ポンプを
用いて、真空容器内を8×10-5Torrまで排気し
た。その後、マスフロコントローラーにより、50cc
mのSiH4 ガスをプラズマ発生装置に導入し、ゲート
バルブの開度を調整することによって、真空容器内の圧
力を0.4Torrに調整した。
Prior to the test, the inside of the vacuum vessel was evacuated to 8 × 10 −5 Torr using a composite turbo molecular pump. After that, 50cc by the mass flow controller
The SiH 4 gas m was introduced into the plasma generating apparatus, by adjusting the degree of opening of the gate valve to adjust the pressure in the vacuum vessel to 0.4 Torr.

【0067】プラズマ発生装置の高周波電極に高周波電
源の整合器を接続し、13.56MHzの高周波を投入
してプラズマを形成し、3時間の試験を行っている間、
常にパワー(入射波−反射波)が15Wで、反射波のパ
ワーが最小になるよう、高周波電源からの入射波と整合
器の調整を行った。
A matching device of a high-frequency power source was connected to the high-frequency electrode of the plasma generator, and a high frequency of 13.56 MHz was applied to form plasma. During the test for 3 hours,
The matching between the incident wave from the high-frequency power supply and the matching device was adjusted so that the power (incident wave-reflected wave) was always 15 W and the reflected wave power was minimized.

【0068】同時に、反射波のパワーの出力をレコーダ
ーに記録し、経過時間と反射波のパワーの振幅との関係
を調べると共に、試験後プラズマ発生装置内部の粉体
(Si)の発生状況を調べた。結果を表2に示す。
At the same time, the output of the power of the reflected wave is recorded on a recorder, and the relationship between the elapsed time and the amplitude of the power of the reflected wave is examined. After the test, the state of powder (Si) generation inside the plasma generator is examined. Was. Table 2 shows the results.

【0069】比較のために、図2及び図3のプラズマ発
生装置についても同様の実験を行った。
For comparison, a similar experiment was conducted for the plasma generators shown in FIGS.

【0070】図2のプラズマ発生装置については、真空
装置に外径50mmの石英製の管体を接続し、内部にS
iH4 を導入した後、管体に巻き付けたコイルに高周波
を導入してプラズマを形成することで実験を行った。ま
た、図3のプラズマ発生装置については、2.45GH
zのマイクロ波を導波管より石英製の管体に投入してプ
ラズマの形成を行い、スリースタブチューナー及びプラ
ンジャーを用いて反射波のパワーが最小になるように調
整して試験を行った。その他の試験及び測定の手順及び
条件は図4のプラズマ発生装置と同様である。
With respect to the plasma generator of FIG. 2, a quartz tube having an outer diameter of 50 mm is connected to a vacuum device, and S
After introducing iH 4 , an experiment was performed by introducing high frequency into a coil wound around a tube to form plasma. The plasma generator of FIG.
The microwave of z was injected into the quartz tube from the waveguide to form plasma, and the test was performed using a three-stub tuner and a plunger so that the power of the reflected wave was minimized. . Other test and measurement procedures and conditions are the same as those of the plasma generator of FIG.

【0071】図4のプラズマ発生装置は、表2及び表3
に示すように、反射波のパワーの振幅が小さく、また経
時変化が見られず安定であり、3時間の試験後のプラズ
マ発生装置内部観察で粉体の発生は認められなかった。
The plasma generator shown in FIG.
As shown in the figure, the amplitude of the power of the reflected wave was small, and there was no change over time, and it was stable. No powder was observed in the inside of the plasma generator after 3 hours of the test.

【0072】 一方、図のプラズマ発生装置は、時間
の経過と共に反射波のパワーの振幅が大きくなり、プラ
ズマは不安定になった。1時間経過後ゲートバルブの開
度調整による成膜圧力の調整が不能になり、試験を継続
できなくなった。試験後の管体内部及び真空容器内部に
多量の粉体の付着が観察され、これにより排気ポンプの
排気速度が低下して圧力制御ができなくなったことが判
明した。
On the other hand, in the plasma generator of FIG. 2 , the amplitude of the power of the reflected wave increased with the passage of time, and the plasma became unstable. After one hour, it was impossible to adjust the film forming pressure by adjusting the opening of the gate valve, and the test could not be continued. After the test, a large amount of powder was observed to adhere to the inside of the tube and the inside of the vacuum vessel, and it was found that this caused the exhaust speed of the exhaust pump to decrease and pressure control became impossible.

【0073】また、図3のプラズマ発生装置は、時間の
経過と共に反射波のパワーの振幅が急激に大きくなり、
1時間後にプラズマの形成を維持できなくなった。試験
後、管体内部に粉体が付着していることが観察された。
In the plasma generator of FIG. 3, the amplitude of the power of the reflected wave sharply increases with the passage of time.
After one hour, the formation of plasma could not be maintained. After the test, it was observed that powder adhered inside the tube.

【0074】[0074]

【表2】 [Table 2]

【0075】[0075]

【表3】 [Table 3]

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、次の効果を奏するものである。
The present invention is as described above, and has the following effects.

【0077】 (1)請求項1ないし6の発明によれ
ば、各原料ガスの励起状態と、混合された原料ガスの励
起状態を各々独立して制御できるので、高速成膜が可能
となり、しかも得られる膜の組成の微細度・結晶相・化
学組成の制御が可能となるものである。
(1) According to the first to sixth aspects of the present invention, the excited state of each raw material gas and the excited state of the mixed raw material gas can be controlled independently, so that high-speed film formation becomes possible, and The fineness, crystal phase and chemical composition of the composition of the obtained film can be controlled.

【0078】[0078]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1の発明に係る成膜装置の一実施例を示
す図である。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of a film forming apparatus according to the invention of claim 1;

【図2】図1の成膜装置に用いることができるプラズマ
発生装置の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a plasma generator that can be used in the film forming apparatus of FIG.

【図3】図1の成膜装置に用いることができるプラズマ
発生装置の他の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another example of a plasma generator that can be used in the film forming apparatus of FIG.

【図4】 本発明に用いるプラズマ発生装置の一例を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a plasma generator used in the present invention .

【図5】従来の成膜装置の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of a conventional film forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b プラズマ発生装置 2a,2b プラズマ発生装置 3 基板 4 析出場 5 真空容器 6 基板ホルダー 7 原料ガス導入口 8 アパーチャー 9 金属製容器 10 高周波電源 11 高周波電極 12 絶縁性治具 13 排気装置 14 ヒーター 15 温度制御器 16 磁石 17 高周波電源 18 高周波電源 19 絶縁層 20 高周波電極 21 高周波電源 22 管体 23 コイル 24 高周波電源 25 管体 26 溝部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b Plasma generator 2a, 2b Plasma generator 3 Substrate 4 Deposition site 5 Vacuum container 6 Substrate holder 7 Source gas inlet 8 Aperture 9 Metal container 10 High frequency power supply 11 High frequency electrode 12 Insulating jig 13 Exhaust device 14 Heater DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Temperature controller 16 Magnet 17 High frequency power supply 18 High frequency power supply 19 Insulating layer 20 High frequency electrode 21 High frequency power supply 22 Tube 23 Coil 24 High frequency power supply 25 Tube 26 Groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡元 直征 東京都町田市旭町3−5−1 電気化学 工業株式会社 総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−148326(JP,A) 特開 昭63−222424(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 H01L 21/31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Naoyuki Okamoto 3-5-1 Asahimachi, Machida-shi, Tokyo Electrochemical Industry Co., Ltd. Research Laboratory (56) References JP-A-59-148326 (JP, A) 63-222424 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/205 H01L 21/31

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の原料ガスを各々、真空容器内の基
板ホルダーにセットされた基板付近の析出場に向けて設
けられている、互いに形式が異なり発生させるプラズマ
の電子密度が異なる複数のプラズマ発生装置を用いて別
個にプラズマ励起し、励起された各原料ガスを基板付近
の析出場に送り出す一方、析出場においても、基板ホル
ダーに設置された高周波電極を備えたプラズマ発生装置
を用いて別途プラズマ励起を行うことを特徴とする成膜
方法。
1. A plasma generated differently from a plurality of source gases, each of which is provided toward a deposition field near a substrate set on a substrate holder in a vacuum vessel.
Plasma excitation is performed separately using a plurality of plasma generators having different electron densities , and each excited source gas is sent to a deposition field near the substrate.
Generator with high-frequency electrodes installed in the heater
A film formation method, wherein plasma excitation is separately performed using the method.
【請求項2】 一のプラズマ発生装置でSiCl4、S
iH4及び/又はSi26を原料ガスとしたプラズマ励
起を行い、他のプラズマ発生装置でN2及び/又はNH3
を原料ガスとしたプラズマ励起を行ってSiNxの成膜
を行うことを特徴とする請求項1の成膜方法。
2. A plasma generator comprising SiCl 4 , S
Plasma excitation using iH 4 and / or Si 2 H 6 as a source gas is performed, and N 2 and / or NH 3 is
2. The film forming method according to claim 1, wherein a film is formed from SiN x by performing plasma excitation using GaN as a source gas.
【請求項3】 一のプラズマ発生装置でSiCl4、S
iH4及び/又はSi26を原料ガスとしたプラズマ励
起を行い、他のプラズマ発生装置でCH4、C26、C2
4及び/又はC22を原料ガスとしたプラズマ励起を
行ってSiCxの成膜を行うことを特徴とする請求項1
の成膜方法。
3. A single plasma generator, comprising SiCl 4 , S
Plasma excitation is performed using iH 4 and / or Si 2 H 6 as a source gas, and CH 4 , C 2 H 6 , C 2
2. A SiC x film is formed by performing plasma excitation using H 4 and / or C 2 H 2 as a source gas.
Film formation method.
【請求項4】 一のプラズマ発生装置でBCl3、BF3
及び/又はB26を原料ガスとしたプラズマ励起を行
い、他のプラズマ発生装置でN2及び/又はNH3を原料
ガスとしたプラズマ励起を行ってBNxの成膜を行うこ
とを特徴とする請求項1の成膜方法。
4. A plasma generator comprising BCl 3 and BF 3
And / or performing plasma excitation using B 2 H 6 as a source gas, and performing plasma excitation using another plasma generator using N 2 and / or NH 3 as a source gas to form a BN x film. 2. The film forming method according to claim 1, wherein:
【請求項5】 一のプラズマ発生装置でSiCl4、S
iH4及び/又はSi26を原料ガスとしたプラズマ励
起を行い、他のプラズマ発生装置でO2を原料ガスとし
たプラズマ励起を行ってSiOxの成膜を行うことを特
徴とする請求項1の成膜方法。
5. A single plasma generator using SiCl 4 , S
The plasma excitation using iH 4 and / or Si 2 H 6 as a source gas and the plasma excitation using O 2 as a source gas in another plasma generator to form a SiO x film. Item 1. The film forming method according to Item 1.
【請求項6】 複数の原料ガスを別個にプラズマ励起し
て送り出す、互いに形式が異なり発生させるプラズマの
電子密度が異なる複数のプラズマ発生装置が、真空容器
内の基板ホルダーにセットされる基板付近の析出場に向
けて設けられており、かつ析出場において前記複数の原
料ガスを更にプラズマ励起するプラズマ発生装置が別途
設けられ、該プラズマ発生装置の高周波電極が基板ホル
ダーに設置されていることを特徴とする成膜装置。
6. A method for generating a plurality of source gases separately from each other by exciting the plasma and sending them out of different types.
A plurality of plasma generators having different electron densities are provided toward a deposition field near a substrate set in a substrate holder in a vacuum vessel, and a plasma generation device further excites the plurality of source gases in the deposition field. A separate device is provided , and the high-frequency electrode of the plasma
A film forming apparatus, wherein the film forming apparatus is installed in a container.
JP5090430A 1993-03-26 1993-03-26 Film forming method and film forming apparatus Expired - Fee Related JP3010333B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5090430A JP3010333B2 (en) 1993-03-26 1993-03-26 Film forming method and film forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5090430A JP3010333B2 (en) 1993-03-26 1993-03-26 Film forming method and film forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06283448A JPH06283448A (en) 1994-10-07
JP3010333B2 true JP3010333B2 (en) 2000-02-21

Family

ID=13998398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5090430A Expired - Fee Related JP3010333B2 (en) 1993-03-26 1993-03-26 Film forming method and film forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3010333B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4696405B2 (en) * 2001-06-15 2011-06-08 富士電機デバイステクノロジー株式会社 Plasma CVD apparatus and method for forming protective film of magnetic recording medium
KR102512743B1 (en) * 2020-12-18 2023-03-22 주식회사 케이디티다이아몬드 Microwave plasma cvd apparatus for diamond synthesis

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06283448A (en) 1994-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4973494A (en) Microwave enhanced CVD method for depositing a boron nitride and carbon
US6423383B1 (en) Plasma processing apparatus and method
JP3348865B2 (en) Method for forming diamond layer, apparatus therefor, and method for adjusting temperature of holder
US5203959A (en) Microwave plasma etching and deposition method employing first and second magnetic fields
JPH05275345A (en) Plasma cvd method and its device
JP3010333B2 (en) Film forming method and film forming apparatus
US5270029A (en) Carbon substance and its manufacturing method
JP3187487B2 (en) Article with diamond-like thin film protective film
JPH0420984B2 (en)
JP2000072415A (en) Forming method of crystalline carbon nitride film
JPH07135094A (en) Material supply method and device for microwave induction plasma
JP2687129B2 (en) Method and apparatus for producing diamond-like thin film
JP3296368B2 (en) Plasma CVD equipment
JPS62254419A (en) Plasma deposition device
JP3056827B2 (en) Article having a diamond-like carbon protective film and method for producing the same
JPH0864535A (en) Plasma generator, and method and device for film deposition
JPH0627340B2 (en) Hybrid plasma thin film synthesis method and device
JP2019186474A (en) Boron-based film deposition method and film deposition apparatus
JP3769059B2 (en) Ultrasonic / plasma / particle beam combined process apparatus, thin film forming method and surface smoothing method
JP2951564B2 (en) Thin film formation method
JP2799414B2 (en) Plasma CVD apparatus and film forming method
JP3193178B2 (en) Thin film formation method
JPS59161035A (en) Plasma generator
JPH0849072A (en) Formation of thin film and device therefor
JP2715277B2 (en) Thin film forming equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990420

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19991026

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371