JPH03253574A

JPH03253574A - 薄膜の形成方法、及び、薄膜形成装置

Info

Publication number: JPH03253574A
Application number: JP4933490A
Authority: JP
Inventors: Yasumichi Suzuki; 康道鈴木; Yutaka Saito; 裕斉藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 1991-11-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、化学蒸着法ＣＣＶＤ法〉によって基板上に薄
膜を形成する場合に、被処理物である基板の表面に与え
る損傷を軽減するとともに、上記薄膜中への異物混入を
抑制し、膜ストレスの無い高品質、高信頼性の薄膜を形
威し得るように改良した薄膜形成方法、及び、上記の方
法を実施するに好適な薄膜形成装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来のＣＶＤ法による薄膜の形成方法及び装置としては
、例えば特開昭５６−１５５５３５号公報において提案
されているような、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）
条件によって発生されたマイクロ波プラズマを利用する
ものがある。ＥＣＲ条件とは、マイクロ波の周波数とマ
イクロ波の進行方向に平行な磁場中の電子の回転周波数
を一致させることであり、マイクロ波周波数２．４５Ｇ
Ｈｚの場合、０．８７５Ｔの磁場強度が必要となる。

上記のＥＣＲ条件を満足させることにより、マイクロ波
はプラズマ密度に関係無く、プラズマにエネルギーを供
給することが可能となり、プラズマは０．ＩＰａ以下の
低圧力においても１０”／ｃｍ以上の高密度となる。こ
のプラズマを利用して、活性化しにくい反応ガスを励起
すると共に、上記反応ガスよりも活性化し易い反応ガス
を真空中に導入して上記プラズマからの拡散流によって
励起した後、基板加熱を行っていないウェハ上で所定の
膜を堆積させる薄膜の形成方法である。ここで、例えば
Ｓ　ｉ　Ｏ２膜を得る場合には、活性化しにくい反応ガ
スとはＮ２０あるいは０２などであり、活性化しやすい
反応ガスとはＳｉＨ４などのことである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、ＥＣＲの利用により低圧力で
の高密度プラズマの発生が可能となり、（１）気相中の
不純物の取り込みや気相中での反応の低減による膜質の
向上、（２）磁界に沿ったプラズマの基板への自然流入
による加熱のため、ヒータ等による基板全体の加熱が不
要。（３）基板に飛び込むイオンエネルギーの低減、等
の利点が考えられる。

上記（２）は膜ストレス、（３）はイオン衝突に起因す
るダメージの低減、の効果がある。

しかし、従来のＥＣＲ法の場合、マイクロ波はプラズマ
中を常に伝播できるため、マイクロ波が基板に侵入して
ダメージを与えることについては全く考慮されていなか
った。

更に、基板の加熱が磁場に沿った自然拡散により流入し
てくるプラズマに依存しているため、基板表面を成膜反
応の最適温度に設定する温度制御、及び基板全体を均一
温度に保つ均一加熱が難しく、その結果、膜厚や膜質の
均一性の確保が難しくなり、更に基板ストレスの制御が
難しいという問題があった。

また、化学反応を用いて処理を行う場合、ガス流路に沿
って化学反応が進行するため、下流側はどラジカル濃度
が低下してしまい不均一な処理となる。さらに、反応ガ
スの圧力が低いと平均自由行程が長くガス同士の衝突に
よる拡散はほとんどないため反応ガスの均一供給は、真
空層への反応ガス導入時に決まってしまうにも拘らず充
分に留意が払われていなかった。

本発明の第一の目的は、被処理物である基板表面にダメ
ージを与えることなく、極めて品質の良い薄膜が得られ
る薄膜形成方法を提供することにある。

更に、本発明の第２の目的は、上記第１の目的である薄
膜の形成方法を的確に実施し得る小型で取扱の容易な薄
膜形成装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記本発明の第一の目的を達成するために、本発明の薄
膜形成方法においては、成膜用反応ガスを活性化し、あ
るいは活性化しにくい反応ガスのみを活性化した後、他
の反応ガスとの気相中での反応を極力抑制し基板に対し
てほぼ垂直方向から供給する。その際、基板には、その
表面のみを加熱する手段として低エネルギーのイオンを
供給する。例えば、上記反応ガスとして第１、第２の反
応ガスを用い、その第１の反応ガスとして、例えばＳ　
ｉ　Ｈ，又はＴＥＯＳを用い、第２の反応ガスとして０
２又はＮ　ｚ　Ｏを用いる。更に加熱用ガスとして、例
えばＡｒ等の不活性ガスを導入して、基板の表面にＳｔ
ｏ、膜を形成することができる。

次に、上記第２の目的を達成するために、本発明の薄膜
形成装置では、真空槽内にプラズマ発生室と、該プラズ
マ発生室に空間を介して結合された反応室とを設け、上
記プラズマ発生室には、基板に垂直に反応ガスを供給す
る第１の反応ガス供給手段と上記反応ガスの活性化手段
であるプラズマ発生手段と、該プラズマを拘束する磁場
発生手段とを設けている。そして、第２の反応ガス供給
手段は、第１の反応ガス供給手段の近傍に設けるか、あ
るいは上記反応室に直接供給するように設ける。

特に、本発明の薄膜形成装置では、反応ガスの活性化手
段としてマイクロ波導入部を設け、マイクロ波がマイク
ロ波導入窓を介してプラズマ発生室の内部にマイクロ波
を導入し、高密度プラズマを発生させるように構成して
おき、基板側には高周波電力を印加する手段を設ける。

〔作ｍ〕

反応ガスを、活性化手段であるプラズマによって、少な
くとも１種類活性化し最適濃度に設定した後、反応室に
配置されている基板上に垂直より導入する事で気相中で
の反応、或いは真空槽内での付着、剥離による異物の発
生を防止でき、基板上でのみ最適な反応を進行させ得る
。また、薄膜形成工程と同時に基板表面を加熱するため
、基板表面の損傷を防止することができる低エネルギー
のイオンを照射する。上記の低エネルギー粒子は、基板
表面と衝突時、該表面の近傍でそのエネルギーを熱に変
換する。上記粒子のエネルギー及び量を制御することで
、励起した反応ガスの最終的な成膜反応に最も適した温
度に設定することができる。

また、（１１基板の加熱がその表面近傍に限定できる。

（２）上記基板の設定温度を反応ガスが事前に良く励起
しているため従来の設定温度に比較してかなり低温にで
きる。ことから基板の熱ストレスを大幅に減らすことが
できる。この成膜温度の低温化は、基板上に形成する各
種素子の材料であり、かつＳｉＯ２膜などを形成する時
の下地層であるＡｒ膜などの応力を緩和する効果があり
、応力を原因とする断線不良の発生防止に大きな効果を
示す。更に反応ガスの進行方向は基板に垂直であること
により、基板上に深い溝、あるいは孔などが有ってもラ
ジカル化した反応ガスは途中で消失することなしに溝、
あるいは孔の底面まで侵入することができる。基板上の
深い溝、あるいは孔などの側面や底面においても成膜反
応が進行し、段差被覆性の良い成膜が行える。

さらに、イオンで基板表面をたたくことで堆積した膜を
緻密化させる効果がある。また上記イオンのエネルギー
を高めていくと基板表面でスパッタ現象が生じ段差部の
角部を削り取ることができるので、基板表面形状制御も
可能となる。

上記本発明の薄膜の形成方法を実現するため、プラズマ
発生室に励起しにくい反応ガス及びイオン供給用ガスを
導入し高密度プラズマを発生させる。該プラズマ発生手
段が低圧力処理可能な手段を選ぶことで、反応ガスを基
板に対してほぼ垂直方向から導入することにより反応ガ
スはマイクロ波プラズマ中の高密度電子と衝突してラジ
カル化される。

ここで、真空槽内の寸法に比べて反応ガスは平均自由行
程が長いため、反応ガス分子相互は気相中ではほとんど
衝突せず、方向を変えることなく効率良く基板に到達す
る。

また、基板を載置する基板ホルダは電源に接続されて負
電圧を印加されている。このため、該基板ホルダ上の基
板はプラズマに対して負電位となり、プラズマからのイ
オン供給用ガスのイオンは基板と衝突し、該基板の表面
を加熱して上記反応ガスの基板表面での成膜反応を行わ
せる。

ここでプラズマの発生手段として、十分に高密度のプラ
ズマが得られる手段を用いることによって、基板表面に
供給されるイオンの量は、上記プラズマ発生手段により
、基板ホルダに接続した電源によりそれぞれ制御可能と
なり、基板温度の任意制御、基板表面の形状制御、ある
いは膜質制御を行うことが可能となる。

ここで、例えばＳｉｎ、膜を形成する場合、反応ガスと
してはＳ　ｉ　Ｈ，、Ｎ、Ｏ，あるいは０２などを用い
、イオン供給用ガスとしてはＡｒなどを供給する。反応
ガスあるいは励起しにくいガスのみを励起する手段とし
ては、マイクロ波プラズマを利用する。マイクロ波の利
用手段としてはＥＣＲ方式が公知であり１０１２／ｃｉ
ｉ１以上の高密度プラズマが得られることが知られてい
る。しかし、該方法に限らず適当な閉じ込め磁場のもと
であれば１０１２／ｃｊに近いプラズマが得られ、ラジ
カルの高濃度化あるいはイオン供給用のイオンのプラズ
マからの大量引出しが可能である。

さらに、プラズマを拘束する磁場の設定により、プラズ
マの壁面での消失を防止すると共に基板電極側へのプラ
ズマの拡散を防止してウェハへのプラズマダメージを防
止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を挙げ、図面にもとすいて更に
詳細に説明する。

（実施例１〉第１図は、本発明の薄膜の形成方法を実施するための装
置の縦断面図である。

本実施例における薄膜形成装置は、第１図に示す如く、
マイクロ波導入部１と真空槽２とを有し該真空槽２内に
はプラズマ発生室３と反応室４とが設けられている。

上記マイクロ波導入部ｌは、マイクロ波導入窓５、導波
管６．マイクロ波発生源７から威り立っている。上記マ
イクロ波発生源７はマイクロ波を発振し、そのマイクロ
波は同軸導波管６、マイクロ波導入窓５を通ってマイク
ロ波同軸棒８に沿ってプラズマ発生室３に供給されるよ
うになっている。上記マイクロ波導入窓５はマイクロ波
を透過する例えば石英、セラミック等で形成される。こ
のマイクロ波導入窓５からプラズマ発生室３にマイクロ
波を導き、該マイクロ波によりプラズマを発生させる。

プラズマ発生室３には、第１の反応ガスの供給手段９を
設けである。又、第２の反応ガス供給手段ｌＯは前記の
マイクロ波同軸棒８の先端部に第２の反応ガス吹き出し
孔を有している。

プラズマ発生室３の周囲には、プラズマ閉じ込め用の磁
場発生手段であるコイル１１が環状に設置されている。

該コイル１１により発生する磁力線１２は、プラズマ発
生室３内のマイクロ波の進行方向と平行に走っていて、
プラズマの周囲への拡散を防止している。

本発明を実施する際、上記磁力線１２とマイクロ波進行
方向とは立体幾何学的に厳密な意味で平行であることを
要せず、はぼ平行であれば足りる。

上記プラズマ発生室３に対向して基板１３を載置する基
板ホルダー１４が設置され、上記基板ホルダー１４は基
板１３を任意の温度に制御できるように温度調整機構（
図中では省略）が設けられ、真空槽２の壁と熱的、電気
的に分離するため中間材１５が真空槽２との間に挿入さ
れている。プラズマの発生室の上記基板１３に対向した
面に第１の反応ガス供給手段である複数の小孔を有する
平板９を配置する。又真空槽２の下部には真空排気口１
６を通して真空排気手段（図中では省略）が設けられて
いる。さらに、上記基板１３には電源１７が接続されて
いる。又、基板ホルダー１４内にも磁石１８が設置され
ており前記の磁力線１２に対して反発する向きに磁力線
１９が発生するように配置する。該磁石１８は、永久磁
石であっても電磁石（又はコイル）であっても良い。

次に、本実施例の装置を用いて本発明方法を実施した１
例における作用について述べる。

基板ホルダー１４の上面に被処理物である基板１３を載
置する。つづいて、真空排気手段により真空排気口１６
からプラズマ発生室３と反応室４内を真空排気する。そ
の後、第一反応ガス供給手段９、第２の反応ガス供給手
段１０から真空槽内に雰囲気ガスを導入する。

ここで、第１の反応ガス供給手段９から、プラズマ発生
室３に第１の反応ガスを供給し、第２の反応ガス供給手
段１０から、反応室４に配置された基板１３上に第２の
反応ガスを供給する。本実施例において、第１の反応ガ
スとは励起しにくい反応ガスのことであり、第２の反応
ガスとは励起しやすい反応ガスのことである。また、同
時に第１の反応ガス供給手段９からはプラズマ発生室３
にはイオン照射用ガスを供給する。反応ガスとして、例
えばＳｉｎ、膜を形成する場合、第１の反応ガス供給手
段９からは、第１の反応ガスとして０２又はＮ２０など
を、イオン照射用ガス（イオン供給用ガス）としてＡｒ
などの不活性ガスを供給し、第２の反応ガスとしてはＳ
ｉＨ，又はＴＥ０１などを導入する。つぎにマイクロ波
発生源７により、マイクロ波を発振し、そのマイクロ波
を導波管６、マイクロ波導入窓５を通じてプラズマ発生
室３に送る。このマイクロ波により、上記第１の反応ガ
ス供給手段９からプラズマ発生室３内に供給された雰囲
気ガスが電離しプラズマが発生する。

プラズマ発生室３でマイクロ波によるプラズマは、第１
の反応ガ°ス供給手段９から供給された第１の反応ガス
を励起するとともに、イオン照射用ガスを電離させる。

ここで、上記第１の反応ガス供給手段９からプラズマ発
生室３に供給された第１の反応ガスは、励起しにくい反
応ガスであっても、マイクロ波導入部ｌから供給される
マイクロ波によって発生した高密度のプラズマに接し、
効率良く励起され活性化状態となる。

又、プラズマ発生室３の周囲には、磁場発生手段である
コイル１１が設置されている。上記コイル１１は、プラ
ズマ発生室３の壁面に平行して（はぼ平行で足りる）磁
場が形威されるためプラズマの壁面での消失を防止する
ことで高密度のプラズマが維持できる。さらに、本構成
ではマイクロ波の進行方向とほぼ平行に磁場が形威され
ているため、磁場の強度を強め電子のＥ　ＣＲ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ　Ｃｙｃｌ−ｔｒｏｎ　Ｒｅ５ｏｎａｎｎｃ
ｅ）条件の磁場強度（マイクロ波の周波数が２．４５Ｇ
Ｈｚのとき、８７５Ｇａｕｓｓ）以上とする、マイクロ
波は共鳴的にプラズマ中に吸収され、さらに１０”／ｃ
ｄ以上の高密度プラズマを得ることも可能である。但し
、ＥＣＲ条件は必要不可欠なものではなく、磁場による
プラズマの拘束により反応ガスのラジカル、イオン照射
用ガスのイオンを十分高濃度化できる。さらに上記磁場
はプラズマ発生室３で発生したプラズマが反応室４に流
失するのを防止し、プラズマ密度の維持を計ると共に基
板がプラズマに曝されて基板温度の制御が困難になった
り、プラズマダメージが発生したりするのを防止する。

第２図、第３図は、それぞれ本発明の他の１実施例にお
けるプラズマ発生室３近傍に設置する磁石２０の構成を
示した縦断面図と横断面図である。

隣接する磁極の極性が異なるように、偶数個の磁石２０
の小片を円周上に交互に配列し、全体としてリング形成
の構成となっている。この磁石２０からは、上記プラズ
マ発生室の内側に磁力線２１が発生し、この磁力線２１
によりプラズマ２２を閉し込める多重カスプ磁場を形威
し、プラズマ２２の周囲への拡散を防止し、プラズマ２
２を高密度化する。また、プラズマ発生室３と反応室４
の境界近傍に上記磁石２０を分割しその間隔をあけて磁
石２０ａ、２０ｂとする。この時磁石２０ａ、２０ｂの
極性は変えておく。

これにより磁石２０ａ、２０ｂ間で磁力線２３はプラズ
マ発生室３の中心方向に絞りこまれるため、プラズマの
流失が防止できる。流失を防ぐためマイクロ波同軸棒８
先端とプラズマ発生室３の壁面間に磁力線を構成する。

上記プラズマ発生室３で活性化された第１の反応ガスは
、基板１３に導入され反応室４に直接供給された第２の
反応ガスと合流する。ここで、第２の反応ガスは、励起
しやすいため、第１の反応ガスから気相上、あるいは基
板１３上でエネルギーを受けて活性化される。このよう
にして、活性化された反応ガス基板１３を覆うことにな
る。

上記第１の反応ガスを導入する第１の反応ガス供給手段
９はプラズマ発生室３の基板と対向する平面から第１の
反応ガスを均一に、かつ基板１３に対してほぼ垂直方向
に導入する。

上記第１の反応ガスの圧力を制御してラジカルあるいは
イオンの平均自由行程が真空槽２内の寸法に比べて同等
以上である領域とすると、第１の反応ガスはその方向を
変えることなく基板１３に供給される。従って、反応ガ
スが基板１３に対して無秩序な方向から侵入し微細な孔
や溝の表面近傍で濃度と高めるのではなく、微細な孔や
溝の底面近くにもガスが供給できるため、孔や溝の表面
で孔や溝をふさぐように膜が堆積するオーバハング現象
がおこらず、溝の底面や側面でも膜の堆積が十分に起こ
る。

ここで、基板１３に接続された基板電源１７（堆積する
ものが金属等の導体の場合は直流電源で良いが、絶縁物
の場合には高周波電源が必要。）により、基板１３はプ
ラズマに対して負電位になるため、正イオンである加熱
用ガスのイオンが、プラズマ中から基板１３に飛び込む
。この時、基板上のプラズマは高密度であるため、基板
電源から電力が低電力であっても多量のイオンを引き出
すことができ、ダメージを与えること無く基板１３の加
熱が可能となる。該低エネルギーによるイオン照射は、
基板１３上で局所的な原子の再配列を促し、原子はより
低いエネルギー状態に移るため膜質の改善効果が期待で
きる。

第４図は前記と更に異なる実施例（第３の実施例）を示
す。

第１の反応ガス供給手段９、第２の反応ガス供給手段１
０とは、プラズマ発生室４の基板１３に対向する面上に
交互に設けられている。複数種類の反応ガスがともに比
較的活性化しにくいガスの場合、該複数種類のガスの気
相中での反応を防ぎ、プラズマ中の電子と上記ガスとの
衝突をにより個々のガスが活性化した状態で基板１３に
到達することができる。

第５図は本発明の第４の１実施例を示したものである。

反応室４のプラズマ発生室３近傍に新たにコイル２４を
設置する。該コイル２４による磁力線２５は、前記コイ
ル１１の磁力ｗＡ１２と反対向きに発生するようにし、
マイクロ波同軸棒８の周囲にカスプ磁場を形成する。こ
れにより、基板１３上で大面積の高密度プラズマを形成
できる。本実施例の場合、磁石１８を設置してカスプの
中央からのプラズマの流出を防止しているが、該磁石１
８が無くても大面積プラズマの発生が可能である。

さらに本実施例ではマイクロ波同軸棒８の周囲を石英等
のマイクロ波透過材２６で覆うことでプラズマ中のイオ
ンがマイクロ波同軸棒８をスパッタすることによる異物
の発生、あるいはプラズマによるマイクロ波同軸棒８の
過熱等を防止できる。

第６図は本発明の第５の１実施例を示したものである。

マイクロ波の伝搬を同軸線路を使用せず円形導波管２７
で行い、真空槽２への導入はマイクロ波導入窓２８を用
いている。本発明によればマイクロ波同軸棒８の過熱等
の心配がない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の薄膜形成装置を用いて本
発明の薄膜形成方法を実施すると、反応ガスを高濃度で
活性化し基板上に垂直方向より導入し、また基板上には
、一定の制御したエネルギーを持つ粒子を衝突させて、
基板の表面のみを所定の温度に加熱して、反応ガスを基
板に垂直方向より供給し基板表面のみで反応させ、その
表面に選択的に薄膜を堆積させることができ、以下に示
す顕著な効果がある。

（１）基板上の小孔や細溝内でも表面をふさぐこと無く
成膜反応をおこなえる。

（２）基板全体を加熱しないため底膜のストレスを低減
できる。

（３）基板表面のみを加熱できるため、その周辺への反
応生成物の付着が少なく、異物の発生および薄膜中への
異物の混入を防止することができる。

（４）基板パラズマにさらされず、かつ照射するイオン
が低エネルギーであり基板へのダメージが無い。

以上のことから、本発明による成膜法を用いた製品は信
頼性の非常に高いものが得られる。特に半導体製品のよ
うな微細配線においては、ストレスや異物による不良が
今後さらに増加の傾向にあるため、歩留まりの高い本発
明方法による生産は極めて有効である。

さらに、プラズマは磁場で閉し込め基板と分離している
ためプラズマによって引き起こされるダメージ、たとえ
ば、チャージアップ、電磁波の新入を予防でき素子の信
頼性の向上が一層可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の薄膜形成装置の縦断面
図、第２図は本発明の第２の実施例の薄膜形成装置の磁
気発生手段であるコイルの横断面図、第３図は本発明の
第２の実施例の薄膜形成装置の磁気発生手段であるコイ
ルの縦断面図、第４図は本発明の第３の実施例のＦｉｌ
膜形威形成の縦断面図、第５図は本発明の第４の実施例
の薄膜形成装置の縦断面図、第６図は本発明の第５の実
施例の薄膜形成装置の縦断面図である。ｌ・・・マイクロ波導入部、２・・・真空槽、３・・・
プラズマ発生室、４・・・反応室、５・・・マイクロ波
導入窓、６・・・導波管、７・・・マイクロ波発生源、
８・・・マイクロ波同軸棒、９・・・第１の反応ガス供
給手段、１０・・・第２の反応ガス供給手段、１１・・
・コイル、１２・・・磁力線、１３・・・基板、１４・
・・基板ホルダー、１５・・・中間材、１６・・・真空
排気口、１７・・・電源、１８・・・磁石、１９・・・
磁力線、２０・・・磁石、２１・・・磁力線、２２・・
・プラズマ、２３・・・磁力線、２４・・・コイル、２
５・・・磁力線、２６・・・マイクロ波透過材、２７・
・・円形導波管、２８・・・マイクロ波導入宜

Claims

【特許請求の範囲】

１．複数種類の反応ガスを用いて、化学反応により基板
上に化学的処理を施して薄膜を形成する方法において、上記複数種類の反応ガスのうち少なくとも１種類の反応
ガスを活性化して、上記基板上に垂直方向から導入する
とともに、前記基板に薄膜を形成すべき側の表面にのみエネルギー
を供給して、上記の基板表面で化学反応を生じさせることを特徴とす
る薄膜の形成方法。
２．前記基板の表面にエネルギーを供給する方法は、該
基板の表面にイオンを衝突させる手段によることを特徴
とする、請求項１に記載した薄膜の形成方法。
３．前記複数種類の反応ガスのうちの少なくとも１種類
の第１の反応ガス、及び、イオン供給用ガスを、同一手
段によって活性化することを特徴とする、請求項１又は
請求項２に記載した薄膜の形成方法。
４．前記第１の反応ガス及びイオン供給用ガスを活性化
する手段は、プラズマを用いるものであることを特徴と
する、請求項３に記載した薄膜の形成方法。
５．前記第１の反応ガス及びイオン供給用ガスを活性化
する手段は、マイクロ波によって発生させたプラズマで
あることを特徴とする、請求項４に記載した薄膜の形成
方法。
６．前記複数種類の反応ガスのうちの、活性化し易い少
なくとも１種類の第２の反応ガスを、基板上に直接導入
することを特徴とする、請求項３ないし請求項５の内の
何れか一つに記載した薄膜の形成方法。
７．前記複数種類の反応ガスのうちの、活性化し易い少
なくとも１種類の第２の反応ガスを、活性化した後に基
板上に導入することを特徴とする、請求項３ないし請求
項５の内の何れか一つに記載した薄膜の形成方法。
８．前記の活性化し易い第２の反応ガスを、活性化しに
くい第１の反応ガスの活性化手段により、同時に活性化
することを特徴とする、請求項７に記載した薄膜の形成
方法。
９．前記第１の反応ガスはＯ＿２又はＮ＿２Ｏであり、
前記第２の反応ガスはＳｉＨ＿４はテトラ・エチル・オ
ルソ・シリケートであり、イオン供給用ガスはＡｒであ
って、基板表面にシリコン酸化膜を形成することを特徴
とする、請求項６ないし請求項８の内の何れか一つに記
載した薄膜の形成方法。
１０．前記第１の反応ガスはＮ＿２又はＮＨ＿３であり
、前記第２の反応ガスはＳｉＨ＿４又はテトラ・エチル
・オルソ・シリケートであり、イオン供給用ガスはＡｒ
であって、基板表面にシリコン窒化膜を形成することを
特徴とする、請求項６ないし請求項８の内の何れか一つ
に記載した薄膜の形成方法。
１１．真空槽内に、プラズマ発生室と、該プラズマ発生
室に対して空間を介して連通する反応室とを設け、上記プラズマ発生室には、該プラズマ発生室の側壁と平
行に反応室に向けて反応ガスを噴出し得る第１の反応ガ
ス供給手段と、該第１の反応ガスの活性化手段であるプ
ラズマ発生手段を設け、前記反応室には、上記プラズマ発生室に対向せしめて基
板を保持する基板ホルダ、第２の反応ガス供給手段とを
設け、かつ、前記プラズマ発生室にプラズマから基板表面へイ
オンを導入する手段を設けたことを特徴とする薄膜形成
装置。
１２．前記のイオンを導入する手段は、前記基板ホルダ
に電圧を印加する手段であることを特徴とする、請求項
１１に記載した薄膜形成装置。
１３．前記第１の反応ガスおよびイオン供給用ガスの活
性化手段としてマイクロ波導入部を設け、上記マイクロ
波導入部を介してプラズマ発生室内へマイクロ波を導入
してプラズマを発生させる構造であることを特徴とする
、請求項１１又は請求項１２に記載した薄膜形成装置。
１４．前記マイクロ波によるプラズマの発生領域は基板
上方の空間に限定されており、プラズマ発生室の壁面お
よび反応室の壁面に達しないことを特徴とする、請求項
１３に記載した薄膜形成装置。
１５．前記のプラズマ発生領域を限定する手段は、プラ
ズマ発生室の周囲に設けられた磁気発生手段であること
を特徴とする、請求項１４に記載した薄膜形成装置。
１６．前記の磁気発生手段は、マイクロ波の進行方向と
平行な磁場をプラズマ発生室内に発生させる構造であり
、かつ、発生した磁場の強度はプラズマ中の電子がマイ
クロ波と共振する強度以上であることを特徴とする、請
求項１５に記載した薄膜形成装置。
１７．前記の磁気発生手段は、プラズマ発生室内にカス
プ磁場を発生するものであることを特徴とする、請求項
１５に記載した薄膜形成装置。