JP3019563B2 - プラズマcvd法及び装置 - Google Patents
プラズマcvd法及び装置Info
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- JP3019563B2 JP3019563B2 JP3327369A JP32736991A JP3019563B2 JP 3019563 B2 JP3019563 B2 JP 3019563B2 JP 3327369 A JP3327369 A JP 3327369A JP 32736991 A JP32736991 A JP 32736991A JP 3019563 B2 JP3019563 B2 JP 3019563B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原料ガスをプラズマ化
し、このプラズマに基板を曝して該基板上に薄膜を形成
するプラズマCVD法及び装置に関する。
し、このプラズマに基板を曝して該基板上に薄膜を形成
するプラズマCVD法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プラズマCVD法及び装置はアモルファ
スシリコン(a−Si)太陽電池、液晶表示装置等の各
種薄膜デバイスの形成に広く使用されている。このプラ
ズマCVDでは、成膜する基板上にダストが付着するこ
とを防止するため、プラズマCVD装置の成膜室への基
板搬送系の配置や成膜室における基板の配置を、ダスト
やパーティクル(以下「ダスト」という。)の発生が少
なくなるように工夫している。また、ダスト発生を抑制
するため、成膜条件を工夫したり、成膜室への基板の設
置時や装置の運転の合間に成膜室内電極や基板搬送系等
を清掃することも行われており、これらによって例えば
液晶表示装置基板上の成膜ではかなりの効果があがって
いる。
スシリコン(a−Si)太陽電池、液晶表示装置等の各
種薄膜デバイスの形成に広く使用されている。このプラ
ズマCVDでは、成膜する基板上にダストが付着するこ
とを防止するため、プラズマCVD装置の成膜室への基
板搬送系の配置や成膜室における基板の配置を、ダスト
やパーティクル(以下「ダスト」という。)の発生が少
なくなるように工夫している。また、ダスト発生を抑制
するため、成膜条件を工夫したり、成膜室への基板の設
置時や装置の運転の合間に成膜室内電極や基板搬送系等
を清掃することも行われており、これらによって例えば
液晶表示装置基板上の成膜ではかなりの効果があがって
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラズ
マCVDにより、例えば原料ガスにSiH4 を使ってガ
ラス等の基板上に(a−Si)膜を形成すると、たとえ
前述の如く、ダスト発生の少ない条件を設定しても、該
成膜中に基板にダストが付着する。これは、本発明者の
研究によると、たとえ、ダスト発生の少ない条件で成膜
しても、その成膜中に、なお、基板に近いプラズマ空間
領域にダストが蓄積されるからである。
マCVDにより、例えば原料ガスにSiH4 を使ってガ
ラス等の基板上に(a−Si)膜を形成すると、たとえ
前述の如く、ダスト発生の少ない条件を設定しても、該
成膜中に基板にダストが付着する。これは、本発明者の
研究によると、たとえ、ダスト発生の少ない条件で成膜
しても、その成膜中に、なお、基板に近いプラズマ空間
領域にダストが蓄積されるからである。
【0004】前記原料ガスSiH4 を例にとると、これ
がプラズマ化されることによりSiH3 ラジカル、Si
H2 ラジカル、SiHラジカルが生成されるが、(a−
Si)膜の形成には主としてSiH3 ラジカルが寄与
し、SiH2 ラジカルやSiHラジカルといった低シラ
ン系ラジカルはSiH4 と反応して高次シランSixH
yが生成され、これがダストになると考えられる。
がプラズマ化されることによりSiH3 ラジカル、Si
H2 ラジカル、SiHラジカルが生成されるが、(a−
Si)膜の形成には主としてSiH3 ラジカルが寄与
し、SiH2 ラジカルやSiHラジカルといった低シラ
ン系ラジカルはSiH4 と反応して高次シランSixH
yが生成され、これがダストになると考えられる。
【0005】そこで本発明は、原料ガスをプラズマ化
し、このプラズマに基板を曝して該基板上に薄膜を形成
するプラズマCVD法及び装置において、成膜反応に寄
与するラジカル種の生成を妨げず、しかもダスト発生の
原因となるラジカル種の発生を選択的に抑制して、ダス
トの基板上成膜部への付着、混入を抑制し、成膜速度を
向上させることを目的とする。
し、このプラズマに基板を曝して該基板上に薄膜を形成
するプラズマCVD法及び装置において、成膜反応に寄
与するラジカル種の生成を妨げず、しかもダスト発生の
原因となるラジカル種の発生を選択的に抑制して、ダス
トの基板上成膜部への付着、混入を抑制し、成膜速度を
向上させることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】プラズマCVDの反応過
程を支配するプラズマ中には、前述のとおり多くのラジ
カルが存在し、イオンが存在する。プラズマ中における
エネルギー交換の主役は電子であり、電界により加速さ
れた電子が、イオンや中性粒子と衝突を繰り返し、多種
多様のイオン、ラジカルが生成される。従って、プラズ
マCVD法及び装置においては、イオン、ラジカルの制
御は電子(エネルギー)の制御により行うことができ、
これを制御することで、生成される各種ラジカルのう
ち、成膜反応に不必要なラジカルの発生をできるだけ抑
制し、成膜反応に必要なラジカルをできるだけ増加させ
得ると考えられる。
程を支配するプラズマ中には、前述のとおり多くのラジ
カルが存在し、イオンが存在する。プラズマ中における
エネルギー交換の主役は電子であり、電界により加速さ
れた電子が、イオンや中性粒子と衝突を繰り返し、多種
多様のイオン、ラジカルが生成される。従って、プラズ
マCVD法及び装置においては、イオン、ラジカルの制
御は電子(エネルギー)の制御により行うことができ、
これを制御することで、生成される各種ラジカルのう
ち、成膜反応に不必要なラジカルの発生をできるだけ抑
制し、成膜反応に必要なラジカルをできるだけ増加させ
得ると考えられる。
【0007】本発明者は、先ず、次の点に着目した。す
なわち、例えば原料ガスがSiH4 の場合、成膜反応に
利用すべきSiH3 ラジカルは、プラズマ発生のための
高周波入力オンにより、ダスト発生の原因となるSiH
2 ラジカルやSiHラジカルとともに増加するが、高周
波入力オフ後、SiH3 ラジカルは寿命が比較的長いの
に対し、SiH2ラジカルやSiHラジカルは寿命が短
く、従って、RF入力にmsecオーダのパルス変調に
よるオン−オフ時間を設ければ、SiH3 以外の、ダス
ト生成に関与する各種ラジカルを選択的に消滅させ得る
ことに着目した。
なわち、例えば原料ガスがSiH4 の場合、成膜反応に
利用すべきSiH3 ラジカルは、プラズマ発生のための
高周波入力オンにより、ダスト発生の原因となるSiH
2 ラジカルやSiHラジカルとともに増加するが、高周
波入力オフ後、SiH3 ラジカルは寿命が比較的長いの
に対し、SiH2ラジカルやSiHラジカルは寿命が短
く、従って、RF入力にmsecオーダのパルス変調に
よるオン−オフ時間を設ければ、SiH3 以外の、ダス
ト生成に関与する各種ラジカルを選択的に消滅させ得る
ことに着目した。
【0008】この上で、本発明者はさらに研究を重ね、
プラズマ中における電子温度が各種イオン、ラジカルの
生成に関係し、プラズマ中における電子温度は生成され
る各種ラジカル密度の空間分布と電界強度、特に、電界
強度の時間変化(dE/dt)により決定され、この傾
きを制御することによって、実効平均電子温度の制御、
換言すればラジカル生成の制御が可能となること、そし
て前記電界強度の時間変化の制御として、原料ガスのプ
ラズマ化にあたり、従来の正弦波による高周波入力に代
えて、ノコギリ波、三角波のような高周波入力を採用
し、これにμsecオーダの変調を加えれば、図4に示
すように、通常の正弦波入力と異なった、急峻に立ち上
がる電子温度遷移を得られることに着目した。
プラズマ中における電子温度が各種イオン、ラジカルの
生成に関係し、プラズマ中における電子温度は生成され
る各種ラジカル密度の空間分布と電界強度、特に、電界
強度の時間変化(dE/dt)により決定され、この傾
きを制御することによって、実効平均電子温度の制御、
換言すればラジカル生成の制御が可能となること、そし
て前記電界強度の時間変化の制御として、原料ガスのプ
ラズマ化にあたり、従来の正弦波による高周波入力に代
えて、ノコギリ波、三角波のような高周波入力を採用
し、これにμsecオーダの変調を加えれば、図4に示
すように、通常の正弦波入力と異なった、急峻に立ち上
がる電子温度遷移を得られることに着目した。
【0009】以上のことから、ノコギリ波、三角波とい
った三角形波高周波を採用し、これにパルス変調を重畳
しオン−オフのタイムスケールを最適化することによ
り、ダスト生成に関与する不必要で寿命の短いラジカル
を選択的に抑制することが可能となると同時に、良質膜
形成のキーパラメータとなるラジカル種の生成を促進さ
せることが可能となると考えられ、本発明完成に至っ
た。
った三角形波高周波を採用し、これにパルス変調を重畳
しオン−オフのタイムスケールを最適化することによ
り、ダスト生成に関与する不必要で寿命の短いラジカル
を選択的に抑制することが可能となると同時に、良質膜
形成のキーパラメータとなるラジカル種の生成を促進さ
せることが可能となると考えられ、本発明完成に至っ
た。
【0010】すなわち、本発明は、前記目的を達成する
ため、原料ガスをプラズマ化し、このプラズマに基板を
曝して該基板上に薄膜を形成するプラズマCVD法にお
いて、前記原料ガスのプラズマ化を、三角形波高周波電
力に1KHz以下の第1のパルス変調及び該変調より短
い周期をもつ第2のパルス変調を重畳させた高周波電力
の印加により行うことを特徴とするプラズマCVD法、
及び原料ガスをプラズマ化し、このプラズマに基板を曝
して該基板上に薄膜を形成するプラズマCVD装置にお
いて、前記原料ガスのプラズマ化のための高周波電力印
加手段が、三角形波高周波電力に1KHz以下の第1の
パルス変調及び該変調より短い周期をもつ第2のパルス
変調を重畳させた高周波電力を印加するものであること
を特徴とするプラズマCVD装置を提供するものであ
る。
ため、原料ガスをプラズマ化し、このプラズマに基板を
曝して該基板上に薄膜を形成するプラズマCVD法にお
いて、前記原料ガスのプラズマ化を、三角形波高周波電
力に1KHz以下の第1のパルス変調及び該変調より短
い周期をもつ第2のパルス変調を重畳させた高周波電力
の印加により行うことを特徴とするプラズマCVD法、
及び原料ガスをプラズマ化し、このプラズマに基板を曝
して該基板上に薄膜を形成するプラズマCVD装置にお
いて、前記原料ガスのプラズマ化のための高周波電力印
加手段が、三角形波高周波電力に1KHz以下の第1の
パルス変調及び該変調より短い周期をもつ第2のパルス
変調を重畳させた高周波電力を印加するものであること
を特徴とするプラズマCVD装置を提供するものであ
る。
【0011】前記「三角形波高周波電力」にいう「三角
形波高周波」とは、所謂「ノコギリ波」、「三角波」と
いった三角形状の高周波を意味している。前記変調条件
は、原料ガス流量、成膜室真空度、基板温度、原料ガス
種等の多くのパラメーターにより、随時変化させる必要
があるが、変調条件(パルスのオン、オフ時間)及び電
界の変化率を最適条件として形成した膜は、良好な物理
的特定(バンドギャップ、キャリア移動度等)を有す
る。一般的には、前記第1のパルス変調は1KHz以下
の条件とすることが考えられる。周期が1KHzより短
いと、不必要なラジカル種発生を抑制し難い。一方、必
要なラジカル種を減少させないため、例えば400Hz
以上とすることが考えられる。よって好ましい周波数は
400Hz〜1KHzと考えられる。また、必要なラジ
カル種を選択的に増加させ、不必要なラジカル種の発
生、残存を選択的に抑制するうえで、前記第2のパルス
変調におけるオンタイムt1を0.5μsec<t1<
100μsecの範囲で、オフタイムt2を3μsec
<t2<100μsecの範囲で選択決定することが代
表的な例として考えられる。
形波高周波」とは、所謂「ノコギリ波」、「三角波」と
いった三角形状の高周波を意味している。前記変調条件
は、原料ガス流量、成膜室真空度、基板温度、原料ガス
種等の多くのパラメーターにより、随時変化させる必要
があるが、変調条件(パルスのオン、オフ時間)及び電
界の変化率を最適条件として形成した膜は、良好な物理
的特定(バンドギャップ、キャリア移動度等)を有す
る。一般的には、前記第1のパルス変調は1KHz以下
の条件とすることが考えられる。周期が1KHzより短
いと、不必要なラジカル種発生を抑制し難い。一方、必
要なラジカル種を減少させないため、例えば400Hz
以上とすることが考えられる。よって好ましい周波数は
400Hz〜1KHzと考えられる。また、必要なラジ
カル種を選択的に増加させ、不必要なラジカル種の発
生、残存を選択的に抑制するうえで、前記第2のパルス
変調におけるオンタイムt1を0.5μsec<t1<
100μsecの範囲で、オフタイムt2を3μsec
<t2<100μsecの範囲で選択決定することが代
表的な例として考えられる。
【0012】
【作用】本発明のプラズマCVD法及び装置によると、
三角形波高周波電力に1KHz以下の第1のパルス変調
及び該変調より短い周期をもつ第2のパルス変調を重畳
させた高周波電力が原料ガスに印加されることで、成膜
反応に必要なラジカル種が選択的に発生、増加する一
方、成膜反応に不必要なラジカル種の発生が抑制された
状態で、基板上に所望の薄膜が形成される。成膜中、成
膜反応に不必要なラジカル種の発生が抑制されることで
ダストの発生率は著しく低下し、且つ、成膜反応に必要
なラジカル種は選択的に発生、増加することで所望の成
膜速度が得られる。
三角形波高周波電力に1KHz以下の第1のパルス変調
及び該変調より短い周期をもつ第2のパルス変調を重畳
させた高周波電力が原料ガスに印加されることで、成膜
反応に必要なラジカル種が選択的に発生、増加する一
方、成膜反応に不必要なラジカル種の発生が抑制された
状態で、基板上に所望の薄膜が形成される。成膜中、成
膜反応に不必要なラジカル種の発生が抑制されることで
ダストの発生率は著しく低下し、且つ、成膜反応に必要
なラジカル種は選択的に発生、増加することで所望の成
膜速度が得られる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明方法の実施に使用するプラズマCV
D装置の一例の概略断面を示している。このプラズマC
VD装置は容量結合型のプラズマCVD装置で、成膜室
1にカソード電極2と接地電極3が対向配置され、カソ
ード電極2にはマッチングボックス8を介して高周波電
源4が接続され、接地電極3には基板9が配置され、該
基板はヒータ5にて成膜温度に制御される。また、成膜
室1には所定真空度を得るための排気系6、原料ガスを
供給する原料ガス供給装置7が接続されている。
する。図1は本発明方法の実施に使用するプラズマCV
D装置の一例の概略断面を示している。このプラズマC
VD装置は容量結合型のプラズマCVD装置で、成膜室
1にカソード電極2と接地電極3が対向配置され、カソ
ード電極2にはマッチングボックス8を介して高周波電
源4が接続され、接地電極3には基板9が配置され、該
基板はヒータ5にて成膜温度に制御される。また、成膜
室1には所定真空度を得るための排気系6、原料ガスを
供給する原料ガス供給装置7が接続されている。
【0014】高周波電源4は、高周波発生手段及び波形
生成手段を含み、任意の高周波パルス変調が可能で、原
料ガスへの高周波印加に際しての電界強度の時間変化率
を変化させることが可能な高周波信号発生器41及び高
周波増幅器(RFパワーアンプ)42を有しており、こ
こでは、垂直に立ち上がるノコギリ波の13.56MH
z高周波に400Hz〜1KHzの第1のパルス変調及
び該変調より短い周期をもつ第2のパルス変調を重畳さ
せた高周波電力を出力できるように構成してある。第2
のパルス変調では、本発明に従い、オン時間t1を0.
5μsec<t1<100μsecの範囲から、オフ時
間t2を3μsec<t2<100μsecの範囲から
選択決定できる。
生成手段を含み、任意の高周波パルス変調が可能で、原
料ガスへの高周波印加に際しての電界強度の時間変化率
を変化させることが可能な高周波信号発生器41及び高
周波増幅器(RFパワーアンプ)42を有しており、こ
こでは、垂直に立ち上がるノコギリ波の13.56MH
z高周波に400Hz〜1KHzの第1のパルス変調及
び該変調より短い周期をもつ第2のパルス変調を重畳さ
せた高周波電力を出力できるように構成してある。第2
のパルス変調では、本発明に従い、オン時間t1を0.
5μsec<t1<100μsecの範囲から、オフ時
間t2を3μsec<t2<100μsecの範囲から
選択決定できる。
【0015】第1パルス変調による高周波入力のオン、
オフ状態は図2の(A)に示すようになり、第2パルス
変調による高周波入力のオン、オフ状態は図2の(B)
下段に示すようになる。以上説明した装置によると、本
発明方法は次のように実施される。先ず、接地電極3上
の基板9がヒータ5にて成膜温度に制御され、成膜室1
内が排気系6にて所定の成膜真空度に維持されつつ該成
膜室に原料ガス供給装置7から原料ガスが導入され、カ
ソード電極2には、図2(B)下段に示すように、電源
4から高周波電圧が印加されて原料ガスがプラズマ化さ
れ、該プラズマに基板9表面が曝されることで該表面上
に所望の薄膜が堆積形成される。
オフ状態は図2の(A)に示すようになり、第2パルス
変調による高周波入力のオン、オフ状態は図2の(B)
下段に示すようになる。以上説明した装置によると、本
発明方法は次のように実施される。先ず、接地電極3上
の基板9がヒータ5にて成膜温度に制御され、成膜室1
内が排気系6にて所定の成膜真空度に維持されつつ該成
膜室に原料ガス供給装置7から原料ガスが導入され、カ
ソード電極2には、図2(B)下段に示すように、電源
4から高周波電圧が印加されて原料ガスがプラズマ化さ
れ、該プラズマに基板9表面が曝されることで該表面上
に所望の薄膜が堆積形成される。
【0016】前記成膜中、原料ガスには、第1及び第2
パルス変調されたノコギリ波高周波電力が印加されるの
で、成膜反応に必要なラジカル種が選択的に発生、増加
する一方、成膜反応に不必要なラジカル種の発生が抑制
された状態で、基板上に所望の薄膜が形成される。成膜
中、成膜反応に不必要なラジカル種の発生が抑制される
ことでダストの発生率は低下し、且つ、成膜反応に必要
なラジカル種は選択的に発生、増加することで成膜速度
が向上し、また、電子温度や密度の制御により良質な成
膜を行える。
パルス変調されたノコギリ波高周波電力が印加されるの
で、成膜反応に必要なラジカル種が選択的に発生、増加
する一方、成膜反応に不必要なラジカル種の発生が抑制
された状態で、基板上に所望の薄膜が形成される。成膜
中、成膜反応に不必要なラジカル種の発生が抑制される
ことでダストの発生率は低下し、且つ、成膜反応に必要
なラジカル種は選択的に発生、増加することで成膜速度
が向上し、また、電子温度や密度の制御により良質な成
膜を行える。
【0017】なお、第1パルス変調のみを行うときは、
図2の(A)に示すように、ダスト発生率は高いが、第
2パルス変調も重畳するときは、図2の(B)に示すよ
うに、ダスト発生率は著しく低下する。また、前記実施
例によると、原料ガス流量やプラズマ発生のための投入
パワーを増加させても、ダスト発生率の上昇を引き起こ
さないので、それだけ成膜速度を向上させることができ
る。
図2の(A)に示すように、ダスト発生率は高いが、第
2パルス変調も重畳するときは、図2の(B)に示すよ
うに、ダスト発生率は著しく低下する。また、前記実施
例によると、原料ガス流量やプラズマ発生のための投入
パワーを増加させても、ダスト発生率の上昇を引き起こ
さないので、それだけ成膜速度を向上させることができ
る。
【0018】以上説明した方法及び装置に基づき、次の
具体的条件でガラス基板上にアモルファスシリコン(a
−Si)膜及びa−SiNx膜を形成したところ、該膜
上に実用上問題となるダストの付着は見られず、成膜時
間も正弦波高周波をパルス変調無しで印加し、他の条件
を同一とした成膜時より短縮された。 基板サイズ :100mm角 カソードサイズ :300mm角 基板−カソード間距離 :50mm 高周波 :ノコギリ波(当初に垂直に立
ち上がる波形) 13.56MHz 第1パルス変調周波数 :1KHz 第2パルス変調 :オン時間 10μsec オフ時間 10μsec a)a−Si:H成膜 SiH4 流量 :50sccm H2 流量 :250sccm 成膜ガス圧 :1×10-1Torr 基板温度 :250℃ 高周波出力 :200W 〔結果〕 成膜速度 :約50nm/min パーティクル密度:30個/100mm角(粒径0.3
μm以上) 光学的バンドギャップ:1.8eV程度 b)a−SiNx成膜 SiH4 流量 :50sccm NH3 流量 :150sccm N2 流量 :50sccm 成膜ガス圧 :1×10-1Torr 基板温度 :350℃ 高周波出力 :500W 〔結果〕 成膜速度 :約100nm/min パーティクル密度:25個/100mm角(粒径0.3
μm以上) 光学的バンドギャップ:4.8〜5.0eV なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
他にも種々の態様で実施できる。例えば、高周波電源4
は、図3に示すように構成してもよく、或いは、さらに
他の構成としてもよい。
具体的条件でガラス基板上にアモルファスシリコン(a
−Si)膜及びa−SiNx膜を形成したところ、該膜
上に実用上問題となるダストの付着は見られず、成膜時
間も正弦波高周波をパルス変調無しで印加し、他の条件
を同一とした成膜時より短縮された。 基板サイズ :100mm角 カソードサイズ :300mm角 基板−カソード間距離 :50mm 高周波 :ノコギリ波(当初に垂直に立
ち上がる波形) 13.56MHz 第1パルス変調周波数 :1KHz 第2パルス変調 :オン時間 10μsec オフ時間 10μsec a)a−Si:H成膜 SiH4 流量 :50sccm H2 流量 :250sccm 成膜ガス圧 :1×10-1Torr 基板温度 :250℃ 高周波出力 :200W 〔結果〕 成膜速度 :約50nm/min パーティクル密度:30個/100mm角(粒径0.3
μm以上) 光学的バンドギャップ:1.8eV程度 b)a−SiNx成膜 SiH4 流量 :50sccm NH3 流量 :150sccm N2 流量 :50sccm 成膜ガス圧 :1×10-1Torr 基板温度 :350℃ 高周波出力 :500W 〔結果〕 成膜速度 :約100nm/min パーティクル密度:25個/100mm角(粒径0.3
μm以上) 光学的バンドギャップ:4.8〜5.0eV なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
他にも種々の態様で実施できる。例えば、高周波電源4
は、図3に示すように構成してもよく、或いは、さらに
他の構成としてもよい。
【0019】図3に示すもの40は、高周波信号発生手
段と波形生成手段を含む信号発生器43からの第1パル
ス変調された高周波出力を、アナログスイッチAS、R
Fパワーアンプ44及びマッチングボックス45を介し
て供給するように構成する一方、アナログスイッチAS
を、位相同期回路46にてパルス信号の同期をとりつつ
パルス信号発生器47にて操作することで第2パルス変
調を行うようにしたものである。
段と波形生成手段を含む信号発生器43からの第1パル
ス変調された高周波出力を、アナログスイッチAS、R
Fパワーアンプ44及びマッチングボックス45を介し
て供給するように構成する一方、アナログスイッチAS
を、位相同期回路46にてパルス信号の同期をとりつつ
パルス信号発生器47にて操作することで第2パルス変
調を行うようにしたものである。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明プラズマCV
D法及び装置には次のような利点がある。 原料ガスへの高周波印加に際してその電界強度の時
間変化率を変化させて電子温度を制御でき、また、高周
波印加に際して第1及び第2のパルス変調が重畳される
ので、成膜反応に寄与するラジカル種の生成を妨げず、
しかもダスト発生の原因となるラジカル種の発生を選択
的に抑制して、ダストの基板上成膜部への付着、混入を
抑制し、良質の膜を形成でき、成膜速度を向上させるこ
とができる。 ガス流量や、原料ガスプラズマ化のための投入パワ
ーを増加させても、ダストの発生率の増加を引き起こさ
ないので、それだけ成膜速度を向上させることができ
る。 装置の大幅な改造を必要としないため、装置コス
ト、成膜コストが安価に抑制される。 ダストの発生が抑制されるため、装置のメインテナ
ンス性の向上が得られる。
D法及び装置には次のような利点がある。 原料ガスへの高周波印加に際してその電界強度の時
間変化率を変化させて電子温度を制御でき、また、高周
波印加に際して第1及び第2のパルス変調が重畳される
ので、成膜反応に寄与するラジカル種の生成を妨げず、
しかもダスト発生の原因となるラジカル種の発生を選択
的に抑制して、ダストの基板上成膜部への付着、混入を
抑制し、良質の膜を形成でき、成膜速度を向上させるこ
とができる。 ガス流量や、原料ガスプラズマ化のための投入パワ
ーを増加させても、ダストの発生率の増加を引き起こさ
ないので、それだけ成膜速度を向上させることができ
る。 装置の大幅な改造を必要としないため、装置コス
ト、成膜コストが安価に抑制される。 ダストの発生が抑制されるため、装置のメインテナ
ンス性の向上が得られる。
【図1】本発明に係る方法の実施に使用するプラズマC
VD装置の一例の概略断面図である。
VD装置の一例の概略断面図である。
【図2】高周波電力のパルス変調の様子を示す図であ
る。
る。
【図3】高周波電源の他の例のブロック回路図である。
【図4】高周波入力オン後の電子温度の時間的変化を示
すグラフである。
すグラフである。
1 成膜室 2 カソード電極 3 接地電極 4 高周波電源 41 高周波信号発生器 42 RFパワーアンプ 5 ヒータ 6 排気系 7 原料ガス供給装置 8 マッチングボックス 40 高周波電源 43 信号発生器 44 RFパワーアンプ 45 マッチングボックス 46 位相同期回路 47 パルス信号発生器 AS アナログスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐村 浩哉 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電 機株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−149965(JP,A) 特開 昭64−73620(JP,A) 特開 昭62−188783(JP,A) 特開 平2−129377(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 C23C 16/50
Claims (3)
- 【請求項1】 原料ガスをプラズマ化し、このプラズマ
に基板を曝して該基板上に薄膜を形成するプラズマCV
D法において、前記原料ガスのプラズマ化を、三角形波
高周波電力に1KHz以下の第1のパルス変調及び該変
調より短い周期をもつ第2のパルス変調を重畳させた高
周波電力の印加により行うことを特徴とするプラズマC
VD法。 - 【請求項2】 前記第2のパルス変調におけるオンタイ
ムt1が0.5μsec<t1<100μsecの範囲
にあり、オフタイムt2が3μsec<t2<100μ
secの範囲にある請求項1記載のプラズマCVD法。 - 【請求項3】 原料ガスをプラズマ化し、このプラズマ
に基板を曝して該基板上に薄膜を形成するプラズマCV
D装置において、前記原料ガスのプラズマ化のための高
周波電力印加手段が、三角形波高周波電力に1KHz以
下の第1のパルス変調及び該変調より短い周期をもつ第
2のパルス変調を重畳させた高周波電力を印加するもの
であることを特徴とするプラズマCVD装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3327369A JP3019563B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | プラズマcvd法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3327369A JP3019563B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | プラズマcvd法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05160044A JPH05160044A (ja) | 1993-06-25 |
JP3019563B2 true JP3019563B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=18198373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3327369A Expired - Fee Related JP3019563B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | プラズマcvd法及び装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3019563B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JPH0794421A (ja) * | 1993-09-21 | 1995-04-07 | Anelva Corp | アモルファスシリコン薄膜の製造方法 |
KR100824171B1 (ko) * | 2005-11-01 | 2008-04-21 | 어플라이드 머티리얼스, 인코포레이티드 | 새로운 박막 특성을 획득하기 위한 pecvd 방전 소스의전력 및 전력 관련 함수의 변조 방법 및 시스템 |
KR100965844B1 (ko) * | 2007-11-27 | 2010-06-28 | (주)유피아이 | 역펄스 정류방식의 도금용 전원공급장치 및 그전류제어방법 |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP3327369A patent/JP3019563B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH05160044A (ja) | 1993-06-25 |
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