JP3394351B2 - Plasma CVD equipment - Google Patents

Plasma CVD equipment

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JP3394351B2
JP3394351B2 JP03843795A JP3843795A JP3394351B2 JP 3394351 B2 JP3394351 B2 JP 3394351B2 JP 03843795 A JP03843795 A JP 03843795A JP 3843795 A JP3843795 A JP 3843795A JP 3394351 B2 JP3394351 B2 JP 3394351B2
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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装置に関
し、更に詳細には、成膜後のプラズマクリーニング時に
高速クリーニングを行えるプラズマCVD装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma CVD apparatus, and more particularly to a plasma CVD apparatus capable of high speed cleaning during plasma cleaning after film formation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プラズマCVD装置は大別する
と、インライン方式に代表されるトレイ方式と、マルチ
チェンバー方式に代表されるトレイレス方式に分けられ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, plasma CVD apparatuses are roughly classified into a tray system represented by an in-line system and a trayless system represented by a multi-chamber system.

【0003】トレイ方式の場合、通常ガラス製基板上へ
のアモルファスシリコン膜の成膜時にはカソード電極と
トレイに装着された基板との距離、即ち電極間距離は20
〜30mm程度である。そして、成膜を終了した時点で、基
板以外の装置内の部材(例えば電極周辺部、シャワプレ
ート)に付着した膜、粉等を除去するために電極間にプ
ラズマ放電を行うと共に、真空槽内にエッチングガスを
導入してプラズマクリーニングを行う。
In the case of the tray system, when the amorphous silicon film is formed on a glass substrate, the distance between the cathode electrode and the substrate mounted on the tray, that is, the distance between the electrodes is usually 20.
It is about 30 mm. Then, when film formation is completed, plasma discharge is performed between the electrodes in order to remove films, powders, and the like adhering to members inside the apparatus other than the substrate (for example, the electrode peripheral portion, shower plate), and the inside of the vacuum chamber. Plasma cleaning is performed by introducing an etching gas into.

【0004】このようにプラズマクリーニングを行う際
のエッチングレートは、電極間の距離に大きく依存して
おり、電極間の距離を大きくすることによりエッチング
レートが向上することが知られている。例えば、エッチ
ング除去する膜がアモルファスシリコンであり、エッチ
ングガスがNF3であり、クリーニング時の装置内の圧
力が40Pa(0.3Torr)で、プラズマ放電時のRFパアーが2
W/cm2の場合におけるエッチングレートと電極間距離と
の関係を図2に示す。
As described above, it is known that the etching rate when performing plasma cleaning largely depends on the distance between the electrodes, and the etching rate is improved by increasing the distance between the electrodes. For example, the film to be removed by etching is amorphous silicon, the etching gas is NF 3 , the pressure in the device during cleaning is 40 Pa (0.3 Torr), and the RF power during plasma discharge is 2
FIG. 2 shows the relationship between the etching rate and the distance between the electrodes in the case of W / cm 2 .

【0005】図2から明らかなように、電極間距離を60
〜70mmにすることによりエッチングレートが著しく向上
し、最大値を示すことが分かる。
As is apparent from FIG. 2, the distance between the electrodes is 60
It can be seen that by setting the thickness to 70 mm, the etching rate is remarkably improved and the maximum value is exhibited.

【0006】そこでプラズマクリーニング時間の短縮化
を図るために、エッチングレートを向上させる手段とし
て、本出願人は先に特開平6-77143号で、プラズマCV
D装置のクリーニング動作時に対向電極間の相互距離を
成膜時とは異なる距離に設定する電極間距離調整装置を
設け、エッチングガスによるエッチングレートを増大さ
せるように構成した装置を提案した。
Therefore, as a means for improving the etching rate in order to shorten the plasma cleaning time, the applicant of the present invention has previously disclosed the plasma CV in Japanese Patent Laid-Open No. 6-77143.
A device was proposed in which an inter-electrode distance adjusting device was provided to set the mutual distance between the opposing electrodes during the cleaning operation of the D device to a distance different from that during film formation, and to increase the etching rate by the etching gas.

【0007】それによると、カソード電極を電極間距離
調整装置により可動自在とし、成膜後、カソード電極を
移動させて対向電極間の相互距離を成膜時とは異なる距
離にした後、プラズマクリーニングを行うものであり、
a−Si:H膜、SiNx:H膜の場合、電極間距離を4
0〜100mmと大きくすることによりプラズマクリーニング
の際のエッチングレートが向上する。そのエッチングレ
ートの向上によってプラズマクリーニング時間の短縮化
を図ることが出来る。
According to this, the cathode electrode is made movable by an inter-electrode distance adjusting device, and after the film formation, the cathode electrode is moved to make the mutual distance between the opposed electrodes different from that at the film formation, and then plasma cleaning is performed. Is what
In case of a-Si: H film and SiNx: H film, the distance between electrodes is 4
By increasing it to 0 to 100 mm, the etching rate at the time of plasma cleaning is improved. By improving the etching rate, the plasma cleaning time can be shortened.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】近年、有効成膜面積の
大型化の要望に伴い、成膜装置も大型化し、同時にカソ
ード電極も大型化するために、カソード電極の移動機構
が大きくなると共に、複雑化し、実用上不都合が生じて
きた。
In recent years, with the demand for a larger effective film-forming area, the film-forming apparatus also becomes larger, and at the same time, the cathode electrode also becomes larger. It became complicated and practically inconvenient.

【0009】特に、カソード電極は表面の平面度が非常
に重要であるため、カソード電極を一旦他の位置に移動
させ電極間距離を変更し、プラズマクリーニングを行っ
た後、再びカソード電極を元の所定位置に復帰させた
際、カソード電極表面の平面度の再現性は困難となって
きた。
In particular, since the flatness of the surface of the cathode electrode is very important, the cathode electrode is once moved to another position to change the distance between the electrodes, and plasma cleaning is performed. When returned to a predetermined position, it becomes difficult to reproduce the flatness of the cathode electrode surface.

【0010】例えば、有効成膜面積が1000mm(1m)×1000
mm(1m)の場合、カソード電極は大きさが1200mm(1.2m)×
1200mm(1.2m)程度必要である。一方、10mm厚さのステン
レス板製のカソード電極は大きさが1200mm(1.2m)×1200
mm(1.2m)になると一辺を固定して反対側を指で押した程
度でも5mm程度のたわみが生じる。
For example, the effective film-forming area is 1000 mm (1 m) × 1000
In the case of mm (1 m), the size of the cathode electrode is 1200 mm (1.2 m) ×
About 1200mm (1.2m) is required. On the other hand, the 10 mm thick stainless steel cathode electrode is 1200 mm (1.2 m) x 1200 in size.
When it becomes mm (1.2 m), even if one side is fixed and the other side is pressed with a finger, a deflection of about 5 mm occurs.

【0011】また、成膜時に膜厚分布の均一性を考慮す
れば、カソード電極表面の平面度の精度は±1mm以下に
する必要がある。従って、カソード電極の大きさが1000
mm(1m)×1000m(1m)以上の場合には、カソード電極は剛
体ではなく、ある程度変形するものとして取り扱う必要
がある。変形するカソード電極を移動させた後、再び元
の所定位置に復帰させた状態でのカソード電極表面の平
面度を±1mm以下/1200mm(1.2m)×1200mm(1.2m)の精度
に維持させるには、現在の技術ではかなりの大がかり
で、複雑な機構を必要とするという問題がある。
Further, if the uniformity of the film thickness distribution is taken into consideration during the film formation, the accuracy of the flatness of the cathode electrode surface must be ± 1 mm or less. Therefore, the size of the cathode electrode is 1000
In the case of mm (1 m) × 1000 m (1 m) or more, the cathode electrode is not a rigid body and must be treated as something that deforms to some extent. After moving the deforming cathode electrode, it is necessary to maintain the flatness of the cathode electrode surface within ± 1 mm or less / 1200 mm (1.2 m) × 1200 mm (1.2 m) after returning to its original position. The problem is that the current technology is quite large and requires a complicated mechanism.

【0012】そこで、プラズマクリーニング時にカソー
ド電極を固定したままの状態で、高速クリーニングを行
える手段の開発が望まれている。
Therefore, there is a demand for development of means capable of high-speed cleaning while the cathode electrode is fixed during plasma cleaning.

【0013】本発明は、従来の問題点を解消し、成膜後
の装置内のプラズマクリーニング時にカソード電極を固
定したままの状態で、高速クリーニングを行えるプラズ
マCVD装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the conventional problems and to provide a plasma CVD apparatus capable of high-speed cleaning while the cathode electrode is fixed during plasma cleaning in the apparatus after film formation. .

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマCVD
装置は、排気系を有する真空槽内に高周波を印加するた
めのカソード電極と、基板を装着して搬送するトレイ
と、基板上に成膜する成膜ガスのガス導入系と、基板を
加熱する加熱用ヒーターを有するトレイ搬送方式のプラ
ズマCVD装置において、成膜ガスの代わりにエッチン
グガスを導入してプラズマクリーニングを行う際に、ト
レイを成膜時とは異なる位置に移動させて、カソード電
極と加熱ヒーター間でプラズマ放電を行うように構成し
たことを特徴とする。
Means for Solving the Problems Plasma CVD of the present invention
The apparatus heats a substrate, a cathode electrode for applying a high frequency to a vacuum chamber having an exhaust system, a tray on which a substrate is mounted and conveyed, a gas introduction system of a film forming gas for forming a film on the substrate, and a substrate. In a tray transfer type plasma CVD apparatus having a heater for heating, when an etching gas is introduced instead of a film forming gas to perform plasma cleaning, the tray is moved to a position different from that at the time of film forming and the cathode electrode It is characterized in that plasma discharge is performed between the heaters.

【0015】前記加熱ヒーターを耐蝕性材料で構成して
もよい。加熱用ヒーターは、プラズマクリーニング時に
エッチングガスに晒されるので、耐腐食性材料で構成す
るのが最適であり、耐腐食性材料としては耐腐食性であ
って発熱性に優れると共に、耐熱性を備えるカーボン、
セラミック、金属材(例えばハステロイ、インコネル)
等が挙げられる。
The heater may be made of a corrosion resistant material. Since the heater for heating is exposed to etching gas during plasma cleaning, it is optimal to use a corrosion-resistant material. As a corrosion-resistant material, it is corrosion-resistant and excels in heat generation, and also has heat resistance. carbon,
Ceramics, metal materials (eg Hastelloy, Inconel)
Etc.

【0016】前記エッチングガスはNF3、CF4、CH
3、SF6などのフッ素系ガスのいずれかとしてもよ
い。
The etching gas is NF 3 , CF 4 , CH
It may be either a fluorine-based gas such as F 3 or SF 6 .

【0017】[0017]

【作用】成膜後、基板を装着せるトレイを成膜時とは異
なる位置に移動させることにより、プラズマ放電の電極
はカソード電極と加熱用ヒーターとなり、両電極間の距
離をクリーニングに最適な距離に設定することができ、
それによりエッチングレートを高めて高速プラズマクリ
ーニングを行うことが出来る。
[Function] After film formation, by moving the tray on which the substrate is mounted to a position different from that during film formation, the electrode for plasma discharge becomes the cathode electrode and heater for heating, and the distance between both electrodes is the optimum distance for cleaning. Can be set to
Thereby, the etching rate can be increased and high-speed plasma cleaning can be performed.

【0018】また、カソード電極を固定状態でクリーニ
ングを行えるから、プラズマクリーニング後に再び成膜
を行う際、カソード電極表面の平面度の再現性を考慮す
る必要がなく、成膜時における長期安定性が保たれる。
Further, since the cathode electrode can be cleaned in a fixed state, it is not necessary to consider the reproducibility of the flatness of the cathode electrode surface when the film is formed again after the plasma cleaning, and the long-term stability during the film formation is improved. To be kept.

【0019】[0019]

【実施例】図1は本発明のプラズマCVD装置の1実施
例を示す。図示例は縦型搬送のトレイ方式のプラズマC
VD装置であり、図中、1はガスボンベ等の反応性ガス
源またはエッチングガス源に接続されたガス導入系2
と、真空ポンプ等に接続された真空排気系3を有する真
空槽を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of the plasma CVD apparatus of the present invention. The illustrated example is a tray type plasma C for vertical transfer.
A VD device, in which 1 is a gas introduction system 2 connected to a reactive gas source such as a gas cylinder or an etching gas source
And a vacuum chamber having a vacuum exhaust system 3 connected to a vacuum pump or the like.

【0020】該真空槽1内にはトレイ4に装着された基
板5がトレイレール6と搬送用車輪7から成る搬送系8
で搬送されるようにした。
In the vacuum chamber 1, a substrate 5 mounted on a tray 4 has a transfer system 8 including a tray rail 6 and transfer wheels 7.
To be transported in.

【0021】また、基板5に対向してカソード電極9を
配置し、該カソード電極9に外部の高周波電源10を接
続した。
Further, a cathode electrode 9 was arranged facing the substrate 5, and an external high frequency power source 10 was connected to the cathode electrode 9.

【0022】カソード電極9は、その前面にシャワプレ
ート11を備えた中空の電極で構成し、その中空部に前
記ガス導入系2を接続して、該シャワプレート11に設
けた多数のガス噴出口12から、真空槽1内に均一に成
膜中は反応性ガスを、またプラズマクリーニング中はエ
ッチングガスを噴出させるようにした。そして、トレイ
4の背面側に基板5を加熱する加熱用ヒーター13を設
けた。
The cathode electrode 9 is composed of a hollow electrode having a shower plate 11 on the front surface thereof, and the gas introduction system 2 is connected to the hollow portion of the cathode electrode 9 to provide a large number of gas ejection ports provided on the shower plate 11. From 12, the reactive gas is ejected uniformly during the film formation in the vacuum chamber 1, and the etching gas is ejected during the plasma cleaning. Then, a heater 13 for heating the substrate 5 was provided on the back side of the tray 4.

【0023】また、成膜中はトレイ4がトレイ4に接続
したアース14によりアース電位に維持されるように
し、また、クリーニング中は加熱用ヒーター13が加熱
用ヒーター13に接続したアース15によりアース電位
に維持されるようにした。
During the film formation, the tray 4 is maintained at the ground potential by the ground 14 connected to the tray 4, and the heating heater 13 is grounded by the ground 15 connected to the heating heater 13 during cleaning. The potential was maintained.

【0024】尚、図中、16は防着板を示す。In the figure, reference numeral 16 indicates a deposition preventive plate.

【0025】そして、クリーニングの速度を数字化する
ためには、通常基板上でのエッチングレートを測定する
方法が簡便であるが、本発明のようにトレイを成膜時と
は異なる位置に移動させた上でクリーニングを行う場合
は、プラズマクリーニング時のプラズマ放電中、目視に
よりカソード電極表面に成膜された膜が無くなるまでの
放電時間を測定し、クリーニング前に成膜された膜厚を
放電時間で除算することによりクリーニングレートとす
ることにした。
To quantify the cleaning speed, the method of measuring the etching rate on the substrate is usually simple, but the tray is moved to a position different from that during film formation as in the present invention. When performing cleaning on the above, during plasma discharge during plasma cleaning, the discharge time until the film formed on the cathode electrode surface disappears is measured visually, and the film thickness formed before cleaning is measured by the discharge time. It was decided to obtain the cleaning rate by dividing.

【0026】実施例1 本実施例ではカソード電極9として厚さ30mm×縦1200mm
(1.2m)×横1200mm(1.2m)のステンレス製電極を用い、基
板5として厚さ1.1mm×縦450mm(0.45m)×横450mm(0.45
m)のガラス製基板4枚を用い、また、加熱用ヒーター1
3として厚さ30mm×縦1200mm(1.2m)×横1200mm(1.2m)の
内部にシースヒーターを内蔵したカーボンケースヒータ
ーを用いた。
Example 1 In this example, the cathode electrode 9 has a thickness of 30 mm and a length of 1200 mm.
(1.2m) x 1200mm (1.2m) horizontal stainless steel electrode, substrate 5 thickness 1.1mm x length 450mm (0.45m) x width 450mm (0.45m)
m) using 4 glass substrates and heating heater 1
As No. 3, a carbon case heater having a thickness of 30 mm × length 1200 mm (1.2 m) × width 1200 mm (1.2 m) and a sheath heater built therein was used.

【0027】また、通常a−Si:H膜の成膜時におけ
る基板5とカソード電極9との間の距離は20mmであり、
トレイ4の裏面と加熱用ヒーター13の表面との間の距
離は40mmである。
Further, the distance between the substrate 5 and the cathode electrode 9 is usually 20 mm when the a-Si: H film is formed,
The distance between the back surface of the tray 4 and the front surface of the heater 13 for heating is 40 mm.

【0028】従って、本実施例ではトレイ4(厚さ7m
m)と基板5(厚さ1.1mm)の総厚は約8mmであるので、
トレイ4がない状態でのカソード電極9表面と加熱ヒー
ター13表面との距離を68mmとした。
Therefore, in this embodiment, the tray 4 (thickness 7 m
m) and the substrate 5 (thickness 1.1 mm) have a total thickness of about 8 mm,
The distance between the surface of the cathode electrode 9 and the surface of the heater 13 without the tray 4 was set to 68 mm.

【0029】先ず、真空槽1内にガス導入系2より導入
した成膜ガス(SiH4)をプラズマ分解して、基板5
上に膜厚5μm(50000Å)のa−Si:H膜を成膜した。
First, the film-forming gas (SiH 4 ) introduced from the gas introduction system 2 into the vacuum chamber 1 is plasma decomposed to produce the substrate 5
An a-Si: H film having a film thickness of 5 μm (50000Å) was formed on the upper surface.

【0030】次に、成膜後、トレイ4をトレイレール6
と搬送用車輪7から成る搬送系8により成膜位置より真
空槽1外へ移動させた後、真空槽1内を真空排気系3に
より圧力40Pa(0.3Torr)に設定した後、真空槽1内にガ
ス導入系2よりシャワープレート11のガス噴出口12
を介してエッチングガスとして四フッ化メタン(C
4)ガス1000sccmと酸素(O2)ガス100sccmを導入し
ながら、高周波電源10よりカソード電極9と加熱用ヒ
ーター13間にRFパアー2kWを印加してプラズマ放電
を行ってプラズマクリーニングを行った。
Next, after the film formation, the tray 4 is moved to the tray rail 6
After moving from the film formation position to the outside of the vacuum chamber 1 by the transfer system 8 including the transfer wheels 7, the inside of the vacuum chamber 1 is set to a pressure of 40 Pa (0.3 Torr) by the vacuum exhaust system 3, and then the inside of the vacuum chamber 1 is set. From the gas introduction system 2 to the gas ejection port 12 of the shower plate 11
Tetrafluoromethane (C
While introducing 1000 sccm of F 4 ) gas and 100 sccm of oxygen (O 2 ) gas, RF power of 2 kW was applied between the cathode electrode 9 and the heater 13 for heating from the high frequency power source 10 to perform plasma discharge to perform plasma cleaning.

【0031】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ、0.18μm(1800Å)/minであ
った。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.18 μm (1800 Å) / min.

【0032】比較例1 成膜後、トレイ4を移動させずに、プラズマ放電をカソ
ード電極9とトレイ4との間で行った以外は、前記実施
例1と同一条件下でプラズマクリーニングを行った。従
って、電極間距離(カソード電極9と基板5)は20mmで
ある。
Comparative Example 1 After film formation, plasma cleaning was performed under the same conditions as in Example 1 except that the plasma discharge was performed between the cathode electrode 9 and the tray 4 without moving the tray 4. . Therefore, the distance between the electrodes (cathode electrode 9 and substrate 5) is 20 mm.

【0033】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ0.02μm(200Å)/minであっ
た。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.02 μm (200 Å) / min.

【0034】実施例2 エッチングガスとして三フッ化窒素(NF3)ガス1000s
ccmと三フッ化メタン(CHF3)ガス500sccmを用いた
以外は、前記実施例1と同様の方法でプラズマクリーニ
ングを行った。
Example 2 Nitrogen trifluoride (NF 3 ) gas 1000s as etching gas
Plasma cleaning was performed in the same manner as in Example 1 except that ccm and 500 sccm of trifluoromethane (CHF 3 ) gas were used.

【0035】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ0.38μm(3800Å)/minであっ
た。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.38 μm (3800Å) / min.

【0036】比較例2 成膜後、トレイ4を移動させずに、プラズマ放電をカソ
ード電極9とトレイ4との間で行い、また、エッチング
ガスとして三フッ化窒素(NF3)ガス1000sccmと三フ
ッ化メタン(CHF3)ガス500sccmを用いた以外は、前
記実施例1と同様の方法でプラズマクリーニングを行っ
た。
Comparative Example 2 After film formation, plasma discharge was performed between the cathode electrode 9 and the tray 4 without moving the tray 4, and nitrogen trifluoride (NF 3 ) gas of 1000 sccm was used as an etching gas. Plasma cleaning was performed in the same manner as in Example 1 except that 500 sccm of fluorinated methane (CHF 3 ) gas was used.

【0037】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ0.07μm(700Å)/minであっ
た。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.07 μm (700 Å) / min.

【0038】実施例3 真空槽1内にガス導入系2より導入した成膜ガス(Si
4とNH3とN2)をプラズマ分解し、基板5上への成
膜を膜厚5μm(50000Å)のSiNx:H膜とした以外は、
前記実施例1と同様の方法でプラズマクリーニングを行
った。
Example 3 A film forming gas (Si
H 4 and NH 3 and N 2 ) are plasma decomposed, and a film of 5 μm (50000Å) SiNx: H film is formed on the substrate 5.
Plasma cleaning was performed in the same manner as in Example 1.

【0039】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ0.14μm(1400Å)/minであっ
た。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.14 μm (1400Å) / min.

【0040】比較例3 真空槽1内にガス導入系2より導入した成膜ガス(Si
4とNH3とN2)をプラズマ分解し、基板5上への成
膜を膜厚5μm(50000Å)のSiNx:H膜とし、また、成
膜後、トレイ4を移動させずに、プラズマ放電をカソー
ド電極9とトレイ4との間で行った以外は、前記実施例
1と同様の方法でプラズマクリーニングを行った。
Comparative Example 3 A film forming gas (Si
H 4 and NH 3 and N 2 ) are decomposed by plasma to form a film on the substrate 5 with a film thickness of 5 μm (50000Å) as SiNx: H film, and after the film formation, the plasma is generated without moving the tray 4. Plasma cleaning was performed in the same manner as in Example 1 except that discharge was performed between the cathode electrode 9 and the tray 4.

【0041】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ0.017μm(170Å)/minであっ
た。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.017 μm (170 Å) / min.

【0042】実施例4 真空槽1内にガス導入系2より導入した成膜ガス(Si
4とNH3とN2)をプラズマ分解して、基板5上への
成膜を膜厚5μm(50000Å)のSiNx:H膜とし、エッチ
ングガスとして三フッ化窒素(NF3)ガス1000sccmと
三フッ化メタン(CHF3)ガス500sccmを用いた以外
は、前記実施例1と同様の方法でプラズマクリーニング
を行った。
Example 4 The film forming gas (Si) introduced from the gas introduction system 2 into the vacuum chamber 1
H 4 and NH 3 and N 2 ) are plasma decomposed to form a film on the substrate 5 as a SiNx: H film having a film thickness of 5 μm (50000Å), and nitrogen trifluoride (NF 3 ) gas is 1000 sccm as an etching gas. Plasma cleaning was performed in the same manner as in Example 1 except that 500 sccm of trifluoromethane (CHF 3 ) gas was used.

【0043】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ0.27μm(2700Å)/minであっ
た。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.27 μm (2700Å) / min.

【0044】比較例4 真空槽1内にガス導入系2より導入した成膜ガス(Si
4とNH3とN2)をプラズマ分解し、基板5上への成
膜を膜厚5μm(50000Å)のSiNx:H膜とし、成膜後、
トレイ4を移動させずに、プラズマ放電をカソード電極
9とトレイ4との間で行い、また、エッチングガスとし
て三フッ化窒素(NF3)ガス1000sccmと三フッ化メタ
ン(CHF3)ガス500sccmを用いた以外は、前記実施例
1と同様の方法でプラズ マクリーニングを行った。
Comparative Example 4 A film forming gas (Si
H 4 and NH 3 and N 2 ) are decomposed by plasma to form a film on the substrate 5 as a SiNx: H film having a film thickness of 5 μm (50000Å).
Plasma discharge is performed between the cathode electrode 9 and the tray 4 without moving the tray 4, and nitrogen trifluoride (NF 3 ) gas 1000 sccm and methane trifluoride (CHF 3 ) gas 500 sccm are used as etching gas. Plasma cleaning was performed in the same manner as in Example 1 except that the above was used.

【0045】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ0.053μm(530Å)/minであっ
た。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.053 μm (530Å) / min.

【0046】実施例5 エッチングガスとして六フッ化イオウ(SF6)ガス100
0sccmと酸素(O2)ガス200sccmを用いた以外は、前記
実施例1と同様の方法でプラズマクリーニングを行っ
た。
Example 5 Sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas 100 was used as an etching gas.
Plasma cleaning was performed in the same manner as in Example 1 except that 0 sccm and 200 sccm of oxygen (O 2 ) gas were used.

【0047】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ0.28μm(2800Å)/minであっ
た。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.28 μm (2800Å) / min.

【0048】比較例5 成膜後、トレイ4を移動させずに、プラズマ放電をカソ
ード電極9とトレイ4との間で行い、また、エッチング
ガスとして六フッ化イオウ(SF6)ガス1000sccmと酸
素(O2)ガス200sccmを用いた以外は、前記実施例1と
同様の方法でプラズマクリーニングを行った。
Comparative Example 5 After film formation, plasma discharge was performed between the cathode electrode 9 and the tray 4 without moving the tray 4, and sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas of 1000 sccm and oxygen were used as etching gas. Plasma cleaning was performed in the same manner as in Example 1 except that 200 sccm of (O 2 ) gas was used.

【0049】そして、プラズマクリーニング時のエッチ
ングレートを調べたところ0.05μm(500Å)/minであっ
た。
When the etching rate during plasma cleaning was examined, it was 0.05 μm (500Å) / min.

【0050】前記実施例1、2、3、4、5並びに比較
例1、2、3、4、5の結果から明らかなように、本発
明の各実施例はプラズマクリーニング時にトレイを成膜
時とは異なる位置に移動させ、カソード電極と加熱用ヒ
ーター間でプラズマ放電を行うことにより、エッチング
レートを向上させて、高速クリーニングが行えることが
確認された。
As is clear from the results of Examples 1, 2, 3, 4, and 5 and Comparative Examples 1, 2, 3, 4, and 5, each example of the present invention was applied to the tray during the plasma cleaning. It was confirmed that the etching rate was improved by performing the plasma discharge between the cathode electrode and the heating heater by moving it to a position different from that, and high-speed cleaning could be performed.

【0051】前記実施例では縦型トレイ方式のプラズマ
CVD装置を用いたが、横型トレイ方式のプラズマCV
D装置を用いても同様にエッチングレートを向上させ、
高速クリーニングを行えることが出来る。
Although the vertical tray type plasma CVD apparatus is used in the above embodiment, the horizontal tray type plasma CV is used.
Even if the D device is used, the etching rate is similarly improved,
High-speed cleaning can be performed.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明のプラズマCVD装置によるとき
は、成膜後のプラズマクリーニング時にトレイを成膜時
とは異なる位置に移動させるようにしたので、電極間距
離をクリーニングに最適な距離に設定することが出来
て、エッチングレートを高めて高速プラズマクリーニン
グを行えるプラズマCVD装置を提供する効果がある。
According to the plasma CVD apparatus of the present invention, the tray is moved to a position different from that during film formation during plasma cleaning after film formation. Therefore, the distance between electrodes is set to an optimum distance for cleaning. Therefore, there is an effect of providing a plasma CVD apparatus capable of increasing the etching rate and performing high-speed plasma cleaning.

【0053】また、カソード電極を固定状態でクリーニ
ングを行えるから、プラズマクリーニング後に再び成膜
を行う際、カソード電極表面の平面度の再現性を考慮す
る必要がないので、成膜時における長期安定性が保たれ
ると共に、生産性が向上する。
Further, since the cathode electrode can be cleaned in a fixed state, it is not necessary to consider the reproducibility of the flatness of the cathode electrode surface when the film is formed again after the plasma cleaning. Is maintained and productivity is improved.

【0054】また、加熱ヒーターをカーボン、セラミッ
クス等の耐腐食性材料で構成するときは、プラズマクリ
ーニング時にエッチングガスとして腐食性ガスを用いて
も、長期間に亘って安定したプラズマクリーニングを行
える効果がある。
When the heater is made of a corrosion resistant material such as carbon or ceramics, even if a corrosive gas is used as an etching gas during plasma cleaning, stable plasma cleaning can be performed for a long period of time. is there.

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

【図1】 本発明のプラズマCVD装置の1例の説明線
図、
FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of a plasma CVD apparatus of the present invention,

【図2】 電極間距離とエッチングレートとの関係を示
す特性線図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between an electrode distance and an etching rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空槽、 2 ガス導入
系、3 真空排気系、 4 トレ
イ、5 基板、 6 トレイ
レール、8 搬送系、 9 カ
ソード電極、10 高周波電源、 11
シャワープレート、13 加熱用ヒーター、
14 トレイのアース、15 加熱用ヒータ
ーのアース。
1 vacuum tank, 2 gas introduction system, 3 vacuum exhaust system, 4 trays, 5 substrates, 6 tray rails, 8 transfer system, 9 cathode electrode, 10 high frequency power supply, 11
Shower plate, 13 heating heater,
14 Tray ground, 15 Heating heater ground.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 征典 千葉県山武郡山武町横田523 日本真空 技術株式会社千葉超材料研究所内 (72)発明者 戸川 淳 千葉県山武郡山武町横田523 日本真空 技術株式会社千葉超材料研究所内 (72)発明者 谷 典明 千葉県山武郡山武町横田523 日本真空 技術株式会社千葉超材料研究所内 (72)発明者 中村 久三 千葉県山武郡山武町横田523 日本真空 技術株式会社千葉超材料研究所内 (56)参考文献 特開 平5−155684(JP,A) 特開 平6−41757(JP,A) 特開 平5−251365(JP,A) 実開 平5−38868(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 C23C 16/50 C23F 4/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masanori Hashimoto 523 Yokota, Yamatake-cho, Sanmu-gun, Chiba Japan Vacuum Technology Co., Ltd. Chiba Institute for Supermaterials (72) Atsushi Togawa 523 Yokota Yokota, San-bu, Chiba Prefecture Chiba Institute of Supermaterials (72) Inventor Noriaki Tani 523 Yokota, Yamatake-cho, Sanmu-gun, Chiba Japan Vacuum Technology Co., Ltd. Chiba Institute of Supermaterials (72) Inventor Hisami Nakamura 523 Yokota, Yamatake-cho, Sanmu-gun, Chiba Chiba Institute of Super Materials (56) References JP-A-5-155684 (JP, A) JP-A-6-41757 (JP, A) JP-A-5-251365 (JP, A) Actual Kaihei 5 -38868 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/205 C23C 16/50 C23F 4/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 排気系を有する真空槽内に高周波を印加
するためのカソード電極と、基板を装着して搬送するト
レイと、基板上に成膜する成膜ガスのガス導入系と、基
板を加熱する加熱用ヒーターを有するトレイ搬送方式の
プラズマCVD装置において、成膜ガスの代わりにエッ
チングガスを導入してプラズマクリーニングを行う際
に、トレイを成膜時とは異なる位置に移動させて、カソ
ード電極と加熱ヒーター間でプラズマ放電を行うように
構成したことを特徴とするプラズマCVD装置。
1. A cathode electrode for applying a high frequency to a vacuum chamber having an exhaust system, a tray on which a substrate is mounted and conveyed, a gas introduction system of a film forming gas for forming a film on the substrate, and a substrate. In a tray transfer type plasma CVD apparatus having a heating heater for heating, when an etching gas is introduced instead of a film forming gas to perform plasma cleaning, the tray is moved to a position different from that at the time of film forming and the cathode is moved. A plasma CVD apparatus characterized in that plasma discharge is performed between an electrode and a heater.
【請求項2】 前記加熱ヒーターは耐蝕性材料で構成さ
れていることを特徴とする請求項第1項に記載のプラズ
マCVD装置。
2. The plasma CVD apparatus according to claim 1, wherein the heater is made of a corrosion resistant material.
【請求項3】 前記エッチングガスはNF3、CF4、C
HF3、SF6などのフッ素系ガスの少なくとも1種類で
あることを特徴とする請求項第1項または第2項に記載
のプラズマCVD装置。
3. The etching gas is NF 3 , CF 4 , C
The plasma CVD apparatus according to claim 1, wherein the plasma CVD apparatus is at least one kind of fluorine-based gas such as HF 3 and SF 6 .
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