JPH06287759A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
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- JPH06287759A JPH06287759A JP20022192A JP20022192A JPH06287759A JP H06287759 A JPH06287759 A JP H06287759A JP 20022192 A JP20022192 A JP 20022192A JP 20022192 A JP20022192 A JP 20022192A JP H06287759 A JPH06287759 A JP H06287759A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマＣＶＤ法によるものであって、パー
ティクルの発生を抑制し、かつ低温成膜においても膜の
結晶化を促進させることができる薄膜形成方法を提供す
る。 【構成】 放電電極８とホルダ兼電極６との間に、高周
波電源１４ａから、元となる高周波信号に対して、それ
を断続させる第１の変調と、この第１の変調よりも短い
周期で断続させる第２の変調とをかけた高周波電力を供
給する。かつ、ホルダ兼電極６に、バイアス電源２４か
ら、上記高周波電力の第２の変調に同期して断続する負
のバイアス電圧を印加する。
ティクルの発生を抑制し、かつ低温成膜においても膜の
結晶化を促進させることができる薄膜形成方法を提供す
る。 【構成】 放電電極８とホルダ兼電極６との間に、高周
波電源１４ａから、元となる高周波信号に対して、それ
を断続させる第１の変調と、この第１の変調よりも短い
周期で断続させる第２の変調とをかけた高周波電力を供
給する。かつ、ホルダ兼電極６に、バイアス電源２４か
ら、上記高周波電力の第２の変調に同期して断続する負
のバイアス電圧を印加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高周波放電を用いた
プラズマＣＶＤ法によって、基体の表面に例えばシリコ
ン膜等の薄膜を形成する薄膜形成方法に関する。
プラズマＣＶＤ法によって、基体の表面に例えばシリコ
ン膜等の薄膜を形成する薄膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のプラズマＣＶＤ装置の一
例を示す概略図である。この装置は、いわゆる平行平板
型（別名、容量結合型）のものであり、図示しない真空
排気装置によって真空排気される真空容器４内に、成膜
しようとする基体（例えば基板）２を保持するホルダ兼
電極６と放電電極８とを対向させて収納している。ホル
ダ兼電極６上の基体２は例えばヒータ１０によって加熱
される。
例を示す概略図である。この装置は、いわゆる平行平板
型（別名、容量結合型）のものであり、図示しない真空
排気装置によって真空排気される真空容器４内に、成膜
しようとする基体（例えば基板）２を保持するホルダ兼
電極６と放電電極８とを対向させて収納している。ホル
ダ兼電極６上の基体２は例えばヒータ１０によって加熱
される。
【０００３】ホルダ兼電極６は接地されており、放電電
極８にはマッチングボックス１２を介して高周波電源１
４が接続されており、この高周波電源１４から両電極
６、８間に高周波電力が供給される。この高周波電力
は、従来は連続した正弦波であり、その周波数は通常は
１３．５６ＭＨｚである。
極８にはマッチングボックス１２を介して高周波電源１
４が接続されており、この高周波電源１４から両電極
６、８間に高周波電力が供給される。この高周波電力
は、従来は連続した正弦波であり、その周波数は通常は
１３．５６ＭＨｚである。
【０００４】このような装置において、真空容器４を真
空排気すると共にそこに所要の原料ガス（例えばシラン
（ＳiＨ4）ガスと水素（Ｈ2）ガスとの混合ガス）を導
入し、かつ電極６、８間に高周波電源１４から高周波電
力を供給すると、両電極６、８間で高周波放電が生じて
原料ガス１６がプラズマ化され（１８はそのプラズマを
示す）、これによって基体２の表面に薄膜（例えばシリ
コン薄膜）が形成される。
空排気すると共にそこに所要の原料ガス（例えばシラン
（ＳiＨ4）ガスと水素（Ｈ2）ガスとの混合ガス）を導
入し、かつ電極６、８間に高周波電源１４から高周波電
力を供給すると、両電極６、８間で高周波放電が生じて
原料ガス１６がプラズマ化され（１８はそのプラズマを
示す）、これによって基体２の表面に薄膜（例えばシリ
コン薄膜）が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の成膜方法には、次のような問題がある。
な従来の成膜方法には、次のような問題がある。
【０００６】 電極６、８間には単なる高周波電力を
供給するだけであるから、プラズマ１８の状態、取り分
けその中のラジカル（活性種）の制御ができず、従っ
て、ＣＶＤ法で問題となる、不要なラジカルの生成に伴
うパーティクル（粉塵）の発生を抑制することができな
い。
供給するだけであるから、プラズマ１８の状態、取り分
けその中のラジカル（活性種）の制御ができず、従っ
て、ＣＶＤ法で問題となる、不要なラジカルの生成に伴
うパーティクル（粉塵）の発生を抑制することができな
い。
【０００７】 プラズマ１８中の負帯電粒子が集まっ
てそれがパーティクルとして基体２に付着するのを抑制
することができない。
てそれがパーティクルとして基体２に付着するのを抑制
することができない。
【０００８】 低温成膜においては、基体２の表面に
形成される膜の結晶化を起こすためのエネルギーが膜に
十分に与えられないので、膜の結晶化が期待できない。
結晶化膜を得るためには、成膜後、高温アニール、レー
ザーアニール等の熱処理が必要になり、そのぶん工程が
増える。
形成される膜の結晶化を起こすためのエネルギーが膜に
十分に与えられないので、膜の結晶化が期待できない。
結晶化膜を得るためには、成膜後、高温アニール、レー
ザーアニール等の熱処理が必要になり、そのぶん工程が
増える。
【０００９】そこでこの発明は、プラズマＣＶＤ法によ
るものであって、パーティクルの発生を抑制し、かつ低
温成膜においても膜の結晶化を促進させることができる
薄膜形成方法を提供することを主たる目的とする。
るものであって、パーティクルの発生を抑制し、かつ低
温成膜においても膜の結晶化を促進させることができる
薄膜形成方法を提供することを主たる目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の薄膜形成方法は、前記放電電極とホルダ
兼電極との間に、元となる高周波信号に対して、それを
断続させる第１の変調と、この第１の変調よりも短い周
期で断続させる第２の変調とをかけた高周波電力を供給
すると共に、前記ホルダ兼電極に、当該高周波電力の第
２の変調に同期して断続する負のバイアス電圧を印加す
ることを特徴とする。
め、この発明の薄膜形成方法は、前記放電電極とホルダ
兼電極との間に、元となる高周波信号に対して、それを
断続させる第１の変調と、この第１の変調よりも短い周
期で断続させる第２の変調とをかけた高周波電力を供給
すると共に、前記ホルダ兼電極に、当該高周波電力の第
２の変調に同期して断続する負のバイアス電圧を印加す
ることを特徴とする。
【００１１】
【作用】プラズマ中には、良質な膜を形成するのに寄与
するラジカルと、膜形成に不必要でパーティクルの原因
となるラジカルとが混在する。一般的に、前者は寿命が
比較的長く、後者は寿命が比較的短い。そこで上記のよ
うに、高周波電力に第１の変調をかけることにより、良
質な膜形成に寄与するラジカルの優先生成および不必要
なラジカルの抑制が可能になり、これによってパーティ
クルの発生を抑制することができる。
するラジカルと、膜形成に不必要でパーティクルの原因
となるラジカルとが混在する。一般的に、前者は寿命が
比較的長く、後者は寿命が比較的短い。そこで上記のよ
うに、高周波電力に第１の変調をかけることにより、良
質な膜形成に寄与するラジカルの優先生成および不必要
なラジカルの抑制が可能になり、これによってパーティ
クルの発生を抑制することができる。
【００１２】更に、高周波電力に第２の変調をかけるこ
とにより、当該第２の変調による高周波電力オン時のプ
ラズマ発生初期での電子温度遷移を利用して、プラズマ
中のラジカルの発生消滅に大きく寄与する電子温度の制
御が可能になり、これによって、第１の変調のみでは制
御できない、タイムスケジュールのより短いラジカル発
生初期段階で、必要ラジカルの増加と不必要ラジカルの
抑制が成されたプラズマ状態を形成維持することができ
るようになる。
とにより、当該第２の変調による高周波電力オン時のプ
ラズマ発生初期での電子温度遷移を利用して、プラズマ
中のラジカルの発生消滅に大きく寄与する電子温度の制
御が可能になり、これによって、第１の変調のみでは制
御できない、タイムスケジュールのより短いラジカル発
生初期段階で、必要ラジカルの増加と不必要ラジカルの
抑制が成されたプラズマ状態を形成維持することができ
るようになる。
【００１３】また、ホルダ兼電極に上記のように負のバ
イアス電圧を印加することにより、基体の表面近傍にで
きるシース領域内のイオンがバイアス電圧によって加速
されて基体表面に衝突するので、そのエネルギーによっ
て、低温成膜においても、膜の結晶化を促進させること
ができる。
イアス電圧を印加することにより、基体の表面近傍にで
きるシース領域内のイオンがバイアス電圧によって加速
されて基体表面に衝突するので、そのエネルギーによっ
て、低温成膜においても、膜の結晶化を促進させること
ができる。
【００１４】
【実施例】図１は、この発明の実施に用いたプラズマＣ
ＶＤ装置の一例を示す概略図である。図３の従来例と同
一または相当する部分には同一符号を付し、以下におい
ては当該従来例との相違点を主に説明する。
ＶＤ装置の一例を示す概略図である。図３の従来例と同
一または相当する部分には同一符号を付し、以下におい
ては当該従来例との相違点を主に説明する。
【００１５】この実施例においては、従来の高周波電源
１４の代わりに、任意の波形の高周波信号を発生させる
ことができる高周波信号発生器２０と、それからの高周
波信号を電力増幅する高周波パワーアンプ２２とで構成
された高周波電源１４ａを用いている。そしてこれによ
って、例えば図２に示すように、元となる高周波信号に
対して、それを周期Ｔ1 で断続させる第１の変調と、こ
の第１の変調よりも短い周期Ｔ2 で断続させる第２の変
調とをかけた（即ち二重変調をかけた）高周波電力を、
前述した放電電極８とホルダ兼電極６との間に供給する
ようにしている。
１４の代わりに、任意の波形の高周波信号を発生させる
ことができる高周波信号発生器２０と、それからの高周
波信号を電力増幅する高周波パワーアンプ２２とで構成
された高周波電源１４ａを用いている。そしてこれによ
って、例えば図２に示すように、元となる高周波信号に
対して、それを周期Ｔ1 で断続させる第１の変調と、こ
の第１の変調よりも短い周期Ｔ2 で断続させる第２の変
調とをかけた（即ち二重変調をかけた）高周波電力を、
前述した放電電極８とホルダ兼電極６との間に供給する
ようにしている。
【００１６】この元となる高周波信号は、例えば従来例
と同様に１３．５６ＭＨｚの正弦波信号であるが、これ
に限定されるものではない。
と同様に１３．５６ＭＨｚの正弦波信号であるが、これ
に限定されるものではない。
【００１７】更に、ホルダ兼電極６とアース間にバイア
ス電源２４を挿入して、これによってホルダ兼電極６
に、例えば図２に示すように、上記高周波電力の第２の
変調に同期して断続する負のバイアス電圧を印加するよ
うにしている。このバイアス電圧のオン期間は第２の変
調による高周波電力のオン期間ｔ3 内にあり、バイアス
電圧は第２の変調による高周波電力のオフと同時にオフ
する。
ス電源２４を挿入して、これによってホルダ兼電極６
に、例えば図２に示すように、上記高周波電力の第２の
変調に同期して断続する負のバイアス電圧を印加するよ
うにしている。このバイアス電圧のオン期間は第２の変
調による高周波電力のオン期間ｔ3 内にあり、バイアス
電圧は第２の変調による高周波電力のオフと同時にオフ
する。
【００１８】この負のバイアス電圧の大きさは、例えば
１０Ｖ〜１ＫＶの範囲内にする。
１０Ｖ〜１ＫＶの範囲内にする。
【００１９】原料ガス１６に例えばＳiＨ4＋Ｈe の混合
ガスを用いた場合、プラズマ１８中には、良質なシリコ
ン膜を形成するのに寄与する比較的寿命の長いＳiＨ3ラ
ジカルと、膜形成に不必要でパーティクルの原因となる
比較的寿命の短いＳiＨ2ラジカル、ＳiＨラジカルとが
混在する。そこで上記のように高周波電力に第１の変調
をかけると、高周波電力のオン期間ｔ1 （図２参照）中
に発生したラジカルの内、比較的寿命の長いＳiＨ3ラジ
カルはオフ期間ｔ2 中も持続するが、比較的寿命の短い
ＳiＨ2ラジカル、ＳiＨラジカルはオフ期間ｔ2 になる
と短時間に消滅する。これにより、良質な膜形成に寄与
するラジカルの優先生成および不必要なラジカルの抑制
が可能になり、パーティクルの発生を抑制することがで
きる。
ガスを用いた場合、プラズマ１８中には、良質なシリコ
ン膜を形成するのに寄与する比較的寿命の長いＳiＨ3ラ
ジカルと、膜形成に不必要でパーティクルの原因となる
比較的寿命の短いＳiＨ2ラジカル、ＳiＨラジカルとが
混在する。そこで上記のように高周波電力に第１の変調
をかけると、高周波電力のオン期間ｔ1 （図２参照）中
に発生したラジカルの内、比較的寿命の長いＳiＨ3ラジ
カルはオフ期間ｔ2 中も持続するが、比較的寿命の短い
ＳiＨ2ラジカル、ＳiＨラジカルはオフ期間ｔ2 になる
と短時間に消滅する。これにより、良質な膜形成に寄与
するラジカルの優先生成および不必要なラジカルの抑制
が可能になり、パーティクルの発生を抑制することがで
きる。
【００２０】更に、高周波電力に第２の変調をかけるこ
とにより、当該第２の変調による高周波電力オン時のプ
ラズマ発生初期での電子温度遷移を利用して、プラズマ
中のラジカルの発生消滅に大きく寄与する電子温度の制
御が可能になる。即ち、プラズマ中の電子温度は、高周
波電力のオン時に急上昇し（その上昇の仕方は主として
電界強度の時間的変化率（ｄＥ／ｄｔ）により決まる）
その後下降するという時間遷移を持ち、この遷移領域で
の高周波電力を制御する、より具体的にはその第２の変
調の周期Ｔ2 （即ち周波数）およびデューティー比を制
御することで、プラズマ中の電子温度の制御が可能にな
る。その結果、第１の変調のみでは制御できない、タイ
ムスケジュールのより短いラジカル発生初期段階で、必
要ラジカルの増加と不必要ラジカルの抑制が成されたプ
ラズマ状態を形成維持することができるようになる。従
って、パーティクルの発生を一層抑制することができる
ようになる。
とにより、当該第２の変調による高周波電力オン時のプ
ラズマ発生初期での電子温度遷移を利用して、プラズマ
中のラジカルの発生消滅に大きく寄与する電子温度の制
御が可能になる。即ち、プラズマ中の電子温度は、高周
波電力のオン時に急上昇し（その上昇の仕方は主として
電界強度の時間的変化率（ｄＥ／ｄｔ）により決まる）
その後下降するという時間遷移を持ち、この遷移領域で
の高周波電力を制御する、より具体的にはその第２の変
調の周期Ｔ2 （即ち周波数）およびデューティー比を制
御することで、プラズマ中の電子温度の制御が可能にな
る。その結果、第１の変調のみでは制御できない、タイ
ムスケジュールのより短いラジカル発生初期段階で、必
要ラジカルの増加と不必要ラジカルの抑制が成されたプ
ラズマ状態を形成維持することができるようになる。従
って、パーティクルの発生を一層抑制することができる
ようになる。
【００２１】また、ホルダ兼電極６に上記のような負の
バイアス電圧を印加することにより、基体２の表面近傍
にできるシース領域内のイオン（例えばＨe イオン）が
バイアス電圧によって加速されて基体２の表面に衝突す
るので、即ちイオン照射のような作用をするので、この
イオンのエネルギーによって、低温成膜においても、基
体２の表面の膜の結晶化を促進させることができる。
バイアス電圧を印加することにより、基体２の表面近傍
にできるシース領域内のイオン（例えばＨe イオン）が
バイアス電圧によって加速されて基体２の表面に衝突す
るので、即ちイオン照射のような作用をするので、この
イオンのエネルギーによって、低温成膜においても、基
体２の表面の膜の結晶化を促進させることができる。
【００２２】まとめると、上記のような二重変調をかけ
た高周波電力とバイアス電圧とを用いることにより、次
のようなＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４領域が形成される。これは
図２中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応している。
た高周波電力とバイアス電圧とを用いることにより、次
のようなＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４領域が形成される。これは
図２中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応している。
【００２３】Ａ領域：不要ラジカル成分を消滅させるた
めのプラズマ消滅領域 Ｂ領域：不要ラジカル成分が抑制された良質ラジカルの
みによる成膜領域 Ｃ領域：負バイアス電圧によるイオン照射、結晶化領域 Ｄ領域：電子温度制御を行うためのプラズマ消滅領域
めのプラズマ消滅領域 Ｂ領域：不要ラジカル成分が抑制された良質ラジカルの
みによる成膜領域 Ｃ領域：負バイアス電圧によるイオン照射、結晶化領域 Ｄ領域：電子温度制御を行うためのプラズマ消滅領域
【００２４】このような４領域の連続により、Ａ領域で
の不要ラジカル成分消滅、Ｂ領域での例えば１ｎｍ以下
の成膜、Ｃ領域での当該成膜層の結晶化、が繰り返され
ることになる。
の不要ラジカル成分消滅、Ｂ領域での例えば１ｎｍ以下
の成膜、Ｃ領域での当該成膜層の結晶化、が繰り返され
ることになる。
【００２５】上記の場合、高周波電力の第１の変調の周
波数（１／Ｔ1 ）は、ラジカルの寿命が一般的にｍｓｅ
ｃオーダーであることから、１００Ｈｚ〜１ＫＨｚの範
囲内に選ぶのが好ましい。また、そのデューティー比
（図２中のｔ1 ／Ｔ1 ）は、１０〜９０％の範囲内に選
ぶのが好ましい。
波数（１／Ｔ1 ）は、ラジカルの寿命が一般的にｍｓｅ
ｃオーダーであることから、１００Ｈｚ〜１ＫＨｚの範
囲内に選ぶのが好ましい。また、そのデューティー比
（図２中のｔ1 ／Ｔ1 ）は、１０〜９０％の範囲内に選
ぶのが好ましい。
【００２６】また、高周波電力の第２の変調の周波数
（１／Ｔ2 ）は、電子温度遷移のカーブ等から見て、５
ＫＨｚ〜５ＭＨｚの範囲内に選ぶのが好ましい。また、
そのデューティー比（図２中のｔ3 ／Ｔ2 ）は、１０〜
９０％の範囲内に選ぶのが好ましい。
（１／Ｔ2 ）は、電子温度遷移のカーブ等から見て、５
ＫＨｚ〜５ＭＨｚの範囲内に選ぶのが好ましい。また、
そのデューティー比（図２中のｔ3 ／Ｔ2 ）は、１０〜
９０％の範囲内に選ぶのが好ましい。
【００２７】また、第２の変調による高周波電力のオン
時点からバイアス電圧のオン時点までの遅延時間ｔ
5 （図２参照）は、第２の変調による高周波電力のオン
期間ｔ3の１０〜９０％の範囲内に選ぶのが好ましい。
時点からバイアス電圧のオン時点までの遅延時間ｔ
5 （図２参照）は、第２の変調による高周波電力のオン
期間ｔ3の１０〜９０％の範囲内に選ぶのが好ましい。
【００２８】上記のような成膜方法の特徴を列挙すると
次のとおりである。
次のとおりである。
【００２９】 従来のプラズマＣＶＤ法では形成不可
能な低い成膜温度で結晶化薄膜を形成することが可能で
ある。
能な低い成膜温度で結晶化薄膜を形成することが可能で
ある。
【００３０】 ラジカルの制御が可能であるため、パ
ーティクルの少ない結晶化薄膜の形成が可能である。
ーティクルの少ない結晶化薄膜の形成が可能である。
【００３１】 第１の変調のみでは制御できない、プ
ラズマ中の電子温度、更には電子密度の制御が第２の変
調によって可能になるため、ラジカルの選択性が一層向
上すると共に、バイアス電圧によるイオン励起に加え
て、膜の結晶化をより促進させる電子励起が可能にな
る。
ラズマ中の電子温度、更には電子密度の制御が第２の変
調によって可能になるため、ラジカルの選択性が一層向
上すると共に、バイアス電圧によるイオン励起に加え
て、膜の結晶化をより促進させる電子励起が可能にな
る。
【００３２】 多結晶膜を得るための後処理（高温ア
ニール、レーザーアニール等）が不必要になり、そのぶ
ん工程を簡略化することができる。
ニール、レーザーアニール等）が不必要になり、そのぶ
ん工程を簡略化することができる。
【００３３】 仮にホルダ兼電極６に連続したバイア
ス電圧を印加すると、基体２や膜が絶縁物の場合、イオ
ンの入射によって膜表面が帯電してイオン照射ができな
くなるが、上記のようにバイアス電圧を断続させる場合
はそれによって膜表面の電荷を逃がすことができるの
で、安定したイオン照射が可能になる。
ス電圧を印加すると、基体２や膜が絶縁物の場合、イオ
ンの入射によって膜表面が帯電してイオン照射ができな
くなるが、上記のようにバイアス電圧を断続させる場合
はそれによって膜表面の電荷を逃がすことができるの
で、安定したイオン照射が可能になる。
【００３４】 ホルダ兼電極６に印加する負のバイア
ス電圧の大きさを選ぶことにより、膜の結晶化に必要な
イオン照射エネルギーを確保すると共に、プラズマ１８
中に存在する高速電子による膜内の損傷発生を防ぐこと
ができる。
ス電圧の大きさを選ぶことにより、膜の結晶化に必要な
イオン照射エネルギーを確保すると共に、プラズマ１８
中に存在する高速電子による膜内の損傷発生を防ぐこと
ができる。
【００３５】 非常に薄い膜（例えば数〜数十原子
層）の形成とそれの結晶化とが繰り返されることになる
ので、熱処理による結晶化に比べて、膜表面の平滑性が
大幅に向上する。
層）の形成とそれの結晶化とが繰り返されることになる
ので、熱処理による結晶化に比べて、膜表面の平滑性が
大幅に向上する。
【００３６】より具体的な実施例を説明すると、次のよ
うな条件で基体２の表面にシリコン膜を形成した。
うな条件で基体２の表面にシリコン膜を形成した。
【００３７】基体２：１００ｍｍ角基板 電極６、８のサイズ：３００ｍｍ角 基板と電極８間の距離：５０ｍｍ 原料ガス１６：１０％ＳiＨ4／Ｈe 成膜時の真空容器内ガス圧：５×１０-2Ｔｏｒｒ 基板温度：２５０℃ 元となる高周波周波数：１３．５６ＭＨｚ 第１の変調の周波数：８００Ｈｚ、デューティー比：２
０％ 第２の変調の周波数：１００ＫＨｚ、デューティー比：
５０％ 高周波電力の大きさ：２００Ｗ 負バイアス電圧の遅延時間ｔ5 ：２．５μｓｅｃ 負バイアス電圧の大きさ：１００Ｖ
０％ 第２の変調の周波数：１００ＫＨｚ、デューティー比：
５０％ 高周波電力の大きさ：２００Ｗ 負バイアス電圧の遅延時間ｔ5 ：２．５μｓｅｃ 負バイアス電圧の大きさ：１００Ｖ
【００３８】その結果、平滑性が従来の約１００分の１
（小さいほど平滑性が良い）で膜質も良好な多結晶シリ
コン膜が形成できた。
（小さいほど平滑性が良い）で膜質も良好な多結晶シリ
コン膜が形成できた。
【００３９】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、上記の
ような二重変調をかけた高周波電力を用いることで、良
質な膜形成に寄与するラジカルの優先生成および不必要
なラジカルの抑制が可能になり、パーティクルの発生を
抑制することができる。
ような二重変調をかけた高周波電力を用いることで、良
質な膜形成に寄与するラジカルの優先生成および不必要
なラジカルの抑制が可能になり、パーティクルの発生を
抑制することができる。
【００４０】しかも、ホルダ兼電極に上記のような負の
バイアス電圧を印加することで、基体の表面近傍にでき
るシース領域内のイオンが膜に衝突するエネルギーを利
用して、低温成膜においても、膜の結晶化を促進させる
ことができる。その結果、多結晶膜を得るための後処理
が不必要になり、そのぶん工程を簡略化することができ
る。
バイアス電圧を印加することで、基体の表面近傍にでき
るシース領域内のイオンが膜に衝突するエネルギーを利
用して、低温成膜においても、膜の結晶化を促進させる
ことができる。その結果、多結晶膜を得るための後処理
が不必要になり、そのぶん工程を簡略化することができ
る。
【００４１】また、非常に薄い膜の形成とそれの結晶化
とが繰り返されることになるので、熱処理による結晶化
に比べて、膜表面の平滑性が良好な結晶化薄膜を形成す
ることができる。
とが繰り返されることになるので、熱処理による結晶化
に比べて、膜表面の平滑性が良好な結晶化薄膜を形成す
ることができる。
【図１】この発明の実施に用いたプラズマＣＶＤ装置の
一例を示す概略図である。
一例を示す概略図である。
【図２】図１の装置における高周波電力とバイアス電圧
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図３】従来のプラズマＣＶＤ装置の一例を示す概略図
である。
である。
２ 基体 ４ 真空容器 ６ ホルダ兼電極 ８ 放電電極 １４ａ 高周波電源 １８ プラズマ ２４ バイアス電源
Claims (2)
- 【請求項１】 基体を保持するホルダ兼電極とこれに対
向する放電電極との間の高周波放電によってプラズマを
発生させるプラズマＣＶＤ法によって基体の表面に薄膜
を形成する薄膜形成方法において、前記放電電極とホル
ダ兼電極との間に、元となる高周波信号に対して、それ
を断続させる第１の変調と、この第１の変調よりも短い
周期で断続させる第２の変調とをかけた高周波電力を供
給すると共に、前記ホルダ兼電極に、当該高周波電力の
第２の変調に同期して断続する負のバイアス電圧を印加
することを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項２】 前記高周波電力の第１の変調の周波数が
１００Ｈｚ〜１ＫＨｚの範囲内、デューティー比が１０
〜９０％の範囲内にあり、第２の変調の周波数が５ＫＨ
ｚ〜５ＭＨｚの範囲内、デューティー比が１０〜９０％
の範囲内にあり、前記バイアス電圧のオン期間が第２の
変調による高周波電力のオン期間内にあり、かつ第２の
変調による高周波電力のオン時点から前記バイアス電圧
のオン時点までの遅延時間が第２の変調による高周波電
力のオン期間の１０〜９０％の範囲内にある請求項１記
載の薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20022192A JP2697501B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20022192A JP2697501B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 薄膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287759A true JPH06287759A (ja) | 1994-10-11 |
| JP2697501B2 JP2697501B2 (ja) | 1998-01-14 |
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ID=16420826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20022192A Expired - Fee Related JP2697501B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697501B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105483654A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-04-13 | 华北电力大学（保定） | 一种用于生成纳米晶硅薄膜的装置 |
| CN105568250A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-05-11 | 华北电力大学（保定） | 一种pecvd沉积氢化纳米晶硅薄膜的制备方法 |
-
1992
- 1992-07-02 JP JP20022192A patent/JP2697501B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105483654A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-04-13 | 华北电力大学（保定） | 一种用于生成纳米晶硅薄膜的装置 |
| CN105568250A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-05-11 | 华北电力大学（保定） | 一种pecvd沉积氢化纳米晶硅薄膜的制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697501B2 (ja) | 1998-01-14 |
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