JPH05156452A - 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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- JPH05156452A JPH05156452A JP32332691A JP32332691A JPH05156452A JP H05156452 A JPH05156452 A JP H05156452A JP 32332691 A JP32332691 A JP 32332691A JP 32332691 A JP32332691 A JP 32332691A JP H05156452 A JPH05156452 A JP H05156452A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成膜反応に寄与するラジカル種の生成を妨げ
ず、しかもダストパーティクル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
への付着を抑制するとともに成膜速度を向上させる。 【構成】 原料ガスのプラズマ化を、所定周波数の連続
パルス高周波電力に１ＫＨｚ以下の第１のパルス変調及
び該第１パルス変調より短い周期をもつ第２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法及び装置。
ず、しかもダストパーティクル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
への付着を抑制するとともに成膜速度を向上させる。 【構成】 原料ガスのプラズマ化を、所定周波数の連続
パルス高周波電力に１ＫＨｚ以下の第１のパルス変調及
び該第１パルス変調より短い周期をもつ第２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法及び装置。
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、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、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利用されている。プラズマＣＶＤ装
置は代表的には、真空成膜室、該室中に設けた高周波電
極及びこれに対向する接地電極を備えており、この成膜
室に原料ガスを導入するとともに所定の成膜真空度を維
持しつつ、前記両電極間に高周波電圧を印加して原料ガ
スをプラズマ化させることで、接地電極上の基板に所望
の薄膜を形成するものである。
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利用されている。プラズマＣＶＤ装
置は代表的には、真空成膜室、該室中に設けた高周波電
極及びこれに対向する接地電極を備えており、この成膜
室に原料ガスを導入するとともに所定の成膜真空度を維
持しつつ、前記両電極間に高周波電圧を印加して原料ガ
スをプラズマ化させることで、接地電極上の基板に所望
の薄膜を形成するものである。
【０００３】このようなプラズマＣＶＤ方法及び装置で
は、基板にダストが付着することを防止するため、成膜
室への基板搬送系や成膜室における基板の各配置を、ダ
スト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基板上の成膜ではかなりの効果が
あがっている。
は、基板にダストが付着することを防止するため、成膜
室への基板搬送系や成膜室における基板の各配置を、ダ
スト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基板上の成膜ではかなりの効果が
あがっている。
【０００４】
【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、形
成される膜にダストが付着したり、混入したりする。
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、形
成される膜にダストが付着したり、混入したりする。
【０００５】これは、本発明者の研究によると、たと
え、ダストが生成される最低のミニマムダストの条件で
成膜しても、その成膜時に、なお、基板に近い領域のプ
ラズマにダストが蓄積されるからである。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、ＳｉＨ2 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Ｓｉ
Ｈ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ＳｉｘＨｙが生成され、これがダスト
パーティクルになると考えられる。
え、ダストが生成される最低のミニマムダストの条件で
成膜しても、その成膜時に、なお、基板に近い領域のプ
ラズマにダストが蓄積されるからである。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、ＳｉＨ2 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Ｓｉ
Ｈ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ＳｉｘＨｙが生成され、これがダスト
パーティクルになると考えられる。
【０００６】そこで本発明は、原料ガスをプラズマ化
し、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、しかもダストパーティクル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、また、成膜速度を向上させる
ことを目的とする。
し、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、しかもダストパーティクル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、また、成膜速度を向上させる
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】プラズマは、前述のよう
に高周波電極に高周波電力を印加し、成膜室内を例えば
数１００ｍＴｏｒｒ程度にすると、高周波電極及び接地
電極間で発生する。その際、一般的には、高周波電極側
に、ブロッキングコンデンサが設置されており、ここ
に、電子が溜まり、高周波電極は、負に帯電する。する
と、プラズマ中の正イオンが高周波電極にむかって加速
され、衝突し、電子が生成され、この電子がプラズマを
持続する。従って、プラズマをコントロールするために
は、電子（エネルギーや密度）を制御する必要がある。
に高周波電極に高周波電力を印加し、成膜室内を例えば
数１００ｍＴｏｒｒ程度にすると、高周波電極及び接地
電極間で発生する。その際、一般的には、高周波電極側
に、ブロッキングコンデンサが設置されており、ここ
に、電子が溜まり、高周波電極は、負に帯電する。する
と、プラズマ中の正イオンが高周波電極にむかって加速
され、衝突し、電子が生成され、この電子がプラズマを
持続する。従って、プラズマをコントロールするために
は、電子（エネルギーや密度）を制御する必要がある。
【０００８】つまり、プラズマＣＶＤ法及び装置におい
ては、イオン、ラジカル制御は電子（エネルギー及び密
度）制御により制御でき、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
ル種の発生を抑制し、成膜反応に必要なラジカル種のみ
を増加させ得ると考えられる。そこ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及び密度は生
成される各種ラジカルの密度の空間分布により決定され
ること、換言すると、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することに着目すると
ともに、各種ラジカル密度の比はプラズマ発生のための
高周波入力（ＲＦ入力）のオン時、オフ時からの時間遷
移を持つこと、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ＳｉＨ2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
ジカルは寿命が短いことに着目した。さらに、電子温度
及び密度は、図３に示すように、高周波入力オンにとも
ない急速に立ち上がり、再び急速に降下して一定となる
ことに着目し、結論として、原料ガスへの高周波電力印
加の時間間隔を制御することで成膜反応に不必要なラジ
カルの発生を選択的に抑制し、成膜反応に必要なラジカ
ルのみを選択的に増加させ得ることを見出し、本発明を
完成した。
ては、イオン、ラジカル制御は電子（エネルギー及び密
度）制御により制御でき、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
ル種の発生を抑制し、成膜反応に必要なラジカル種のみ
を増加させ得ると考えられる。そこ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及び密度は生
成される各種ラジカルの密度の空間分布により決定され
ること、換言すると、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することに着目すると
ともに、各種ラジカル密度の比はプラズマ発生のための
高周波入力（ＲＦ入力）のオン時、オフ時からの時間遷
移を持つこと、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ＳｉＨ2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
ジカルは寿命が短いことに着目した。さらに、電子温度
及び密度は、図３に示すように、高周波入力オンにとも
ない急速に立ち上がり、再び急速に降下して一定となる
ことに着目し、結論として、原料ガスへの高周波電力印
加の時間間隔を制御することで成膜反応に不必要なラジ
カルの発生を選択的に抑制し、成膜反応に必要なラジカ
ルのみを選択的に増加させ得ることを見出し、本発明を
完成した。
【０００９】すなわち、本発明は、原料ガスをプラズマ
化し、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、所定周波数の連続パ
ルス高周波電力に１ＫＨｚ以下の第１のパルス変調及び
該第１パルス変調より短い周期をもつ第２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、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、所定周波数の連続パルス高周波電力に１ＫＨｚ以下
の第１のパルス変調及び該第１パルス変調より短い周期
をもつ第２パルス変調を重畳させた高周波電力を出力す
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。
化し、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、所定周波数の連続パ
ルス高周波電力に１ＫＨｚ以下の第１のパルス変調及び
該第１パルス変調より短い周期をもつ第２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、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、所定周波数の連続パルス高周波電力に１ＫＨｚ以下
の第１のパルス変調及び該第１パルス変調より短い周期
をもつ第２パルス変調を重畳させた高周波電力を出力す
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。
【００１０】前記変調条件は、原料ガス流量、成膜室、
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、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十分増加さ
せる上で、例えば４００Ｈｚ以上とすることが考えられ
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は
０．５μｓｅｃ＜ｔ１＜１００μｓｅｃ、オフタイムｔ
２は３μｓｅｃ＜ｔ２＜１００μｓｅｃの範囲から選択
決定することが代表的な例として考えられる。
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、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十分増加さ
せる上で、例えば４００Ｈｚ以上とすることが考えられ
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は
０．５μｓｅｃ＜ｔ１＜１００μｓｅｃ、オフタイムｔ
２は３μｓｅｃ＜ｔ２＜１００μｓｅｃの範囲から選択
決定することが代表的な例として考えられる。
【００１１】
【作用】本発明のプラズマＣＶＤ法及び装置によると、
所定周波数の連続パルス高周波電力に１ＫＨｚ以下の第
１のパルス変調及び該第１パルス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パーティクルの発生率は
激減し、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。
所定周波数の連続パルス高周波電力に１ＫＨｚ以下の第
１のパルス変調及び該第１パルス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パーティクルの発生率は
激減し、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。
【００１２】
【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。図示の装置は、
真空チャンバ１、該チャンバに電磁弁２１を介して接続
した真空ポンプ２、チャンバ１内に設置した電極３、
４、チャンバ１に接続した成膜用ガス源５及び電磁弁６
１を介して接続したベント用ガス源６を備えている。
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。図示の装置は、
真空チャンバ１、該チャンバに電磁弁２１を介して接続
した真空ポンプ２、チャンバ１内に設置した電極３、
４、チャンバ１に接続した成膜用ガス源５及び電磁弁６
１を介して接続したベント用ガス源６を備えている。
【００１３】電極３は接地電極であり、これには成膜温
度調節用のヒータ３１が付設されている。電極４にはそ
れ自体既に知られているマッチングボックス８を介して
高周波電源７から高周波電圧が印加される。高周波電源
７は、連続パルス高周波電力の任意の高周波パルス変調
が可能な高周波信号発生器７１及び高周波増幅器（ＲＦ
パワーアンプ）７２を有しており、所定周波数の連続パ
ルス高周波に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印加できるように構成してある。
度調節用のヒータ３１が付設されている。電極４にはそ
れ自体既に知られているマッチングボックス８を介して
高周波電源７から高周波電圧が印加される。高周波電源
７は、連続パルス高周波電力の任意の高周波パルス変調
が可能な高周波信号発生器７１及び高周波増幅器（ＲＦ
パワーアンプ）７２を有しており、所定周波数の連続パ
ルス高周波に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印加できるように構成してある。
【００１４】第２のパルス変調では、第１パルス変調に
よるオン時においてμｓｅｃオーダ（オンタイムｔ１＝
０．５〜１００μｓｅｃ、オフタイムｔ２＝３〜１００
μｓｅｃ）のパルス変調を行う。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）の下段に示すようになる。
よるオン時においてμｓｅｃオーダ（オンタイムｔ１＝
０．５〜１００μｓｅｃ、オフタイムｔ２＝３〜１００
μｓｅｃ）のパルス変調を行う。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）の下段に示すようになる。
【００１５】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、成膜すべき基板９を装着
したトレー１０を電極３上に設置する。しかるのち、チ
ャンバ１内を電磁弁２１の開成とポンプ２の運転にて所
定圧まで真空引きし、成膜用ガス源５から成膜用原料ガ
スをチャンバ内に導入し、且つ、チャンバ内を成膜真空
度に維持する。次いで、電源７にてこのガスに第１及び
第２パルス変調されたパルス高周波電圧を印加して該ガ
スをプラズマ化させ、基板９上に成膜させる。成膜後、
電磁弁６１を開いてベントガス源６からチャンバ内へベ
ントガス（例えばＮ2 ガス）を導入してベント処理した
のち、基板９をチャンバ１から取り出す。或いは、チャ
ンバ１内の真空を維持したまま、基板９をトレー１０ご
と、次のプロセスチャンバへ移動させることも考えられ
る。
次のように実施される。先ず、成膜すべき基板９を装着
したトレー１０を電極３上に設置する。しかるのち、チ
ャンバ１内を電磁弁２１の開成とポンプ２の運転にて所
定圧まで真空引きし、成膜用ガス源５から成膜用原料ガ
スをチャンバ内に導入し、且つ、チャンバ内を成膜真空
度に維持する。次いで、電源７にてこのガスに第１及び
第２パルス変調されたパルス高周波電圧を印加して該ガ
スをプラズマ化させ、基板９上に成膜させる。成膜後、
電磁弁６１を開いてベントガス源６からチャンバ内へベ
ントガス（例えばＮ2 ガス）を導入してベント処理した
のち、基板９をチャンバ１から取り出す。或いは、チャ
ンバ１内の真空を維持したまま、基板９をトレー１０ご
と、次のプロセスチャンバへ移動させることも考えられ
る。
【００１６】前記成膜中、原料ガスには、第１及び第２
パルス変調されたパルス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
でダストパーティクルの発生率は激減し、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、プラズマ温度或いは密度の制
御により良質な成膜を行える。
パルス変調されたパルス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
でダストパーティクルの発生率は激減し、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、プラズマ温度或いは密度の制
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、
ダストパーティクルの発生率は未だ高いが、第２パルス
変調も重畳するので、ダストパーティクルの発生率はそ
れだけ低下する。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。
ダストパーティクルの発生率は未だ高いが、第２パルス
変調も重畳するので、ダストパーティクルの発生率はそ
れだけ低下する。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。
【００１８】前記パルス変調におけるパルスオン−オフ
時間（即ち、電子温度）の最適条件で成膜した膜は、物
理的特性（バンドギャップ、キャリア移動度等）の安定
した特性が得られる。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）膜を、シリコンウェハに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、成膜時間もパルス変調無しで、他の条件
を同一とした成膜時より短縮された。 実施例１ （成膜条件） １）基板：ガラス ２）基板サイズ：１０ｃｍ角 ３）高周波電力：１３．５６ＭＨｚ １０００Ｗ ４）第１パルス変調の周期：８００〜１０００Ｈｚ 第２パルス変調 ：オンタイムｔ１＝１μｓｅｃ〜１０μｓｅｃ オフタイムｔ２＝５μｓｅｃ〜２０μｓｅｃ ５）原料ガス：ＳｉＨ4 （１０％）／Ｈ2 （９０％） ２００ＣＣＭ ６）基板温度：３００℃ （成膜結果） １）成膜速度：（ａ−Ｓｉ）膜３５０Å／ｍｉｎ（従来 ２５０Å／ｍｉｎ） ２）ダスト ：５０個／基板（従来 １５０個／基板） 実施例２ （成膜条件） １）基板：Ｓｉウェハ ２）基板サイズ：４インチ ３）高周波電力：１３．５６ＭＨｚ １０００Ｗ ４）第１パルス変調の周期：８００〜１０００Ｈｚ 第２パルス変調 ：オンタイムｔ１＝１μｓｅｃ〜１０μｓｅｃ オフタイムｔ２＝５μｓｅｃ〜２０μｓｅｃ ５）原料ガス：ＳｉＨ4 １００ＣＣＭ ＮＨ3 ２００ＣＣＭ ６）基板温度：３５０℃ （成膜結果） １）成膜速度：ＳｉＮｘ膜４５０Å／ｍｉｎ（従来 ３５０Å／ｍｉｎ） ２）ダスト ：７０個／ウェハ（従来 ２００個／ウェハ）
時間（即ち、電子温度）の最適条件で成膜した膜は、物
理的特性（バンドギャップ、キャリア移動度等）の安定
した特性が得られる。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）膜を、シリコンウェハに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、成膜時間もパルス変調無しで、他の条件
を同一とした成膜時より短縮された。 実施例１ （成膜条件） １）基板：ガラス ２）基板サイズ：１０ｃｍ角 ３）高周波電力：１３．５６ＭＨｚ １０００Ｗ ４）第１パルス変調の周期：８００〜１０００Ｈｚ 第２パルス変調 ：オンタイムｔ１＝１μｓｅｃ〜１０μｓｅｃ オフタイムｔ２＝５μｓｅｃ〜２０μｓｅｃ ５）原料ガス：ＳｉＨ4 （１０％）／Ｈ2 （９０％） ２００ＣＣＭ ６）基板温度：３００℃ （成膜結果） １）成膜速度：（ａ−Ｓｉ）膜３５０Å／ｍｉｎ（従来 ２５０Å／ｍｉｎ） ２）ダスト ：５０個／基板（従来 １５０個／基板） 実施例２ （成膜条件） １）基板：Ｓｉウェハ ２）基板サイズ：４インチ ３）高周波電力：１３．５６ＭＨｚ １０００Ｗ ４）第１パルス変調の周期：８００〜１０００Ｈｚ 第２パルス変調 ：オンタイムｔ１＝１μｓｅｃ〜１０μｓｅｃ オフタイムｔ２＝５μｓｅｃ〜２０μｓｅｃ ５）原料ガス：ＳｉＨ4 １００ＣＣＭ ＮＨ3 ２００ＣＣＭ ６）基板温度：３５０℃ （成膜結果） １）成膜速度：ＳｉＮｘ膜４５０Å／ｍｉｎ（従来 ３５０Å／ｍｉｎ） ２）ダスト ：７０個／ウェハ（従来 ２００個／ウェハ）
【００１９】
【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。 ダスト発生を大幅に低減できる。 成膜に不必要なラジカルを抑制できることで、成膜
速度の向上が可能になる。 ガス流量、高周波電力を増加しても、ダストの発生
を抑えたまま、高速成膜が可能になる。 電子温度、密度の制御性が大幅に向上する。
Ｄ法及び装置には次のような利点がある。 ダスト発生を大幅に低減できる。 成膜に不必要なラジカルを抑制できることで、成膜
速度の向上が可能になる。 ガス流量、高周波電力を増加しても、ダストの発生
を抑えたまま、高速成膜が可能になる。 電子温度、密度の制御性が大幅に向上する。
【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】高周波入力オン後の電子温度（密度）の時間的
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
１ 真空チャンバ ２ 真空ポンプ ２１ 電磁弁 ３ 接地電極 ３１ ヒータ ４ 高周波電極 ５ 成膜用原料ガス源 ６ ベントガス源 ６１ 電磁弁 ７ 高周波電源 ７１ 高周波信号発生器 ７２ ＲＦパワーアンプ ８ マッチングボックス
Claims (3)
- 【請求項１】 原料ガスをプラズマ化し、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、所定周波数の連続パルス高周波電力に１
ＫＨｚ以下の第１のパルス変調及び該第１パルス変調よ
り短い周期をもつ第２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。 - 【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、オフ
タイムｔ２が３μｓｅｃ＜ｔ２＜１００μｓｅｃ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、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、所定周波
数の連続パルス高周波電力に１ＫＨｚ以下の第１のパル
ス変調及び該第１パルス変調より短い周期をもつ第２パ
ルス変調を重畳させた高周波電力を出力するものである
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 |
|---|---|---|---|
| JP3323326A JPH08979B2 (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | プラズマｃｖｄ法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3323326A JPH08979B2 (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | プラズマｃｖｄ法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156452A true JPH05156452A (ja) | 1993-06-22 |
| JPH08979B2 JPH08979B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=18153545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3323326A Expired - Fee Related JPH08979B2 (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | プラズマｃｖｄ法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08979B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5437895A (en) * | 1993-09-21 | 1995-08-01 | Anelva Corporation | Plasma CVD process for forming amorphous silicon thin film |
| WO2001001443A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-04 | Lam Research Corporation | Plasma processor with coil responsive to variable amplitude rf envelope |
| WO2001084591A3 (en) * | 2000-04-28 | 2002-05-16 | Applied Materials Inc | Pulsed rf power delivery for plasma processing |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62188783A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 静電潜像担持体の製造方法 |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP3323326A patent/JPH08979B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62188783A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 静電潜像担持体の製造方法 |
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| US6472822B1 (en) | 2000-04-28 | 2002-10-29 | Applied Materials, Inc. | Pulsed RF power delivery for plasma processing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08979B2 (ja) | 1996-01-10 |
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