JPH0745539A - プラズマｃｖｄ装置に用いる電極及びプラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置に用いる電極及びプラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH0745539A JPH0745539A JP18773893A JP18773893A JPH0745539A JP H0745539 A JPH0745539 A JP H0745539A JP 18773893 A JP18773893 A JP 18773893A JP 18773893 A JP18773893 A JP 18773893A JP H0745539 A JPH0745539 A JP H0745539A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成膜対象基体やそれに形成される膜のプラズ
マダメージを低減できるとともに、微粒子が成膜対象基
体や真空容器内各部に付着することを抑制でき、さら
に、気相重合反応による微粒子発生を一層抑制でき、従
ってまた、それだけ高速成膜が可能となるプラズマＣＶ
Ｄ装置に用いる電極及び該電極を備えたプラズマＣＶＤ
装置を提供する。 【構成】 プラズマＣＶＤ装置に用いる、成膜対象基体
Ｓ１に対向配置される電極３であって、高周波電圧又は
直流電圧印加電極部３１と接地電極部３２とを含み、プ
ラズマを閉じ込めることができるプラズマ室３５を形成
し、プラズマ室３５にプラズマ原料ガス供給孔３１２ａ
及びプラズマ中のラジカルを放出するためのラジカル放
出窓３２１ａを備え、プラズマ室外の部分に基体Ｓ１に
向け成膜用ガスを放出するためのガス放出孔３２１ｃを
備えた電極３及び該電極３を備えたプラズマＣＶＤ装
置。
マダメージを低減できるとともに、微粒子が成膜対象基
体や真空容器内各部に付着することを抑制でき、さら
に、気相重合反応による微粒子発生を一層抑制でき、従
ってまた、それだけ高速成膜が可能となるプラズマＣＶ
Ｄ装置に用いる電極及び該電極を備えたプラズマＣＶＤ
装置を提供する。 【構成】 プラズマＣＶＤ装置に用いる、成膜対象基体
Ｓ１に対向配置される電極３であって、高周波電圧又は
直流電圧印加電極部３１と接地電極部３２とを含み、プ
ラズマを閉じ込めることができるプラズマ室３５を形成
し、プラズマ室３５にプラズマ原料ガス供給孔３１２ａ
及びプラズマ中のラジカルを放出するためのラジカル放
出窓３２１ａを備え、プラズマ室外の部分に基体Ｓ１に
向け成膜用ガスを放出するためのガス放出孔３２１ｃを
備えた電極３及び該電極３を備えたプラズマＣＶＤ装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜トランジスタ、半導
体利用の各種センサのような半導体を利用したデバイス
や太陽電池その他を製造するにあたり、基体上に成膜す
るためのプラズマＣＶＤ装置及び該装置で使用される電
極に関する。
体利用の各種センサのような半導体を利用したデバイス
や太陽電池その他を製造するにあたり、基体上に成膜す
るためのプラズマＣＶＤ装置及び該装置で使用される電
極に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマＣＶＤ装置は各種タイプのもの
が知られている。その代表例として、図３に示す平行平
板型のプラズマＣＶＤ装置について説明すると、この装
置は真空容器１を有し、その中に基体Ｓ２を設置する基
体ホルダを兼ねる電極２及びこの電極に対向する電極９
が設けられている。
が知られている。その代表例として、図３に示す平行平
板型のプラズマＣＶＤ装置について説明すると、この装
置は真空容器１を有し、その中に基体Ｓ２を設置する基
体ホルダを兼ねる電極２及びこの電極に対向する電極９
が設けられている。
【０００３】電極２は、通常、接地電極とされ、また、
この上に設置される基体Ｓ２を成膜温度に加熱するヒー
タ２１を付設してある。なお、輻射熱で基体Ｓ２を加熱
するときは、ヒータ２１は電極２から分離される。電極
９は、電極２との間に導入される成膜用ガスに高周波電
力や直流電力を印加してプラズマ化させるための電力印
加電極で、図示の例ではマッチングボックス４を介して
高周波電源５を接続してある。
この上に設置される基体Ｓ２を成膜温度に加熱するヒー
タ２１を付設してある。なお、輻射熱で基体Ｓ２を加熱
するときは、ヒータ２１は電極２から分離される。電極
９は、電極２との間に導入される成膜用ガスに高周波電
力や直流電力を印加してプラズマ化させるための電力印
加電極で、図示の例ではマッチングボックス４を介して
高周波電源５を接続してある。
【０００４】また、図示の例では、電極９は、電極の一
部を構成するガスノズル９１の開口部に多孔電極板９２
を設けたもので、電極板９２には、直径０．５ｍｍ程度
のガス供給孔を多数形成してあり、ガスノズル９１から
供給されるガスが各孔から両電極間に全体的に放出され
るようにしてある。このような構成は広面積基体上に成
膜するのに適している。
部を構成するガスノズル９１の開口部に多孔電極板９２
を設けたもので、電極板９２には、直径０．５ｍｍ程度
のガス供給孔を多数形成してあり、ガスノズル９１から
供給されるガスが各孔から両電極間に全体的に放出され
るようにしてある。このような構成は広面積基体上に成
膜するのに適している。
【０００５】真空容器１には、さらに、排気装置６を配
管接続してあるとともに、前記ガスノズル９１にはガス
供給部７を配管接続してある。ガス供給部７には、１又
は２以上のマスフローコントローラ７１１、７１２・・
・・及び開閉弁７２１、７２２・・・・を介して、所定
量の成膜用ガスを供給するガス源７３１、７３２・・・
・が含まれている。
管接続してあるとともに、前記ガスノズル９１にはガス
供給部７を配管接続してある。ガス供給部７には、１又
は２以上のマスフローコントローラ７１１、７１２・・
・・及び開閉弁７２１、７２２・・・・を介して、所定
量の成膜用ガスを供給するガス源７３１、７３２・・・
・が含まれている。
【０００６】この平行平板型プラズマＣＶＤ装置による
と、成膜対象基体Ｓ２が真空容器１内の電極２上に設置
され、該容器１内が排気装置６の運転にて所定の真空度
とされ、ガス供給部７からノズル９１及び電極板９２の
ガス供給孔を介して成膜用ガスが導入される。また、高
周波電極９に電源５から高周波電圧が印加され、それに
よって導入されたガスがプラズマ化され、このプラズマ
の下で基板Ｓ２表面に所望の膜が形成される。
と、成膜対象基体Ｓ２が真空容器１内の電極２上に設置
され、該容器１内が排気装置６の運転にて所定の真空度
とされ、ガス供給部７からノズル９１及び電極板９２の
ガス供給孔を介して成膜用ガスが導入される。また、高
周波電極９に電源５から高周波電圧が印加され、それに
よって導入されたガスがプラズマ化され、このプラズマ
の下で基板Ｓ２表面に所望の膜が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなプラズマＣＶＤ装置では、成膜対象基体が直接プラ
ズマに曝されるため、該基体表面に形成される膜がプラ
ズマ中の高速粒子により損傷するという問題がある。さ
らに、プラズマ中の気相重合反応により発生する微粒子
が基体表面に形成される膜に付着したり、その中に混入
したりして膜質を悪化させるという問題があり、また、
プラズマが両電極対向領域外にも拡散して発生した微粒
子が真空容器内各部に付着してそれを汚染するという問
題がある。真空容器内各部に付着する微粒子について
は、これがやがて剥落して、処理対象基体に付着する恐
れがあるので、除去清掃しなければならず、手間を要す
る。
うなプラズマＣＶＤ装置では、成膜対象基体が直接プラ
ズマに曝されるため、該基体表面に形成される膜がプラ
ズマ中の高速粒子により損傷するという問題がある。さ
らに、プラズマ中の気相重合反応により発生する微粒子
が基体表面に形成される膜に付着したり、その中に混入
したりして膜質を悪化させるという問題があり、また、
プラズマが両電極対向領域外にも拡散して発生した微粒
子が真空容器内各部に付着してそれを汚染するという問
題がある。真空容器内各部に付着する微粒子について
は、これがやがて剥落して、処理対象基体に付着する恐
れがあるので、除去清掃しなければならず、手間を要す
る。
【０００８】特に、気相反応により微粒子が形成され、
それが大きく成長する可能性の高い成膜、例えば、シラ
ン（ＳｉＨ4 ）と水素（Ｈ2 ）からアモルファスシリコ
ン（ａ−Ｓｉ）膜を、シランとアンモニア（ＮＨ3 ）又
は窒素（Ｎ2 ）又は該両者混合ガスからアモルファスシ
リコンナイトライド（ａ−ＳｉＮ）膜を、シランと一酸
化二窒素（亜酸化窒素）（Ｎ2 Ｏ）又は酸素（Ｏ2 ）か
らアモルファスシリコンオキサイド（ａ−ＳｉＯ2 ）膜
を形成するような成膜では、基体表面に形成される膜に
付着したり、その中に混入したりする微粒子のサイズが
形成される膜の膜厚に対し大きく、その結果、その膜が
絶縁膜である場合において成膜後洗浄処理すると、その
微粒子の部分がピンホールとなって絶縁不良が生じた
り、その膜が半導体膜であると、半導体特性が悪化する
といった問題がある。
それが大きく成長する可能性の高い成膜、例えば、シラ
ン（ＳｉＨ4 ）と水素（Ｈ2 ）からアモルファスシリコ
ン（ａ−Ｓｉ）膜を、シランとアンモニア（ＮＨ3 ）又
は窒素（Ｎ2 ）又は該両者混合ガスからアモルファスシ
リコンナイトライド（ａ−ＳｉＮ）膜を、シランと一酸
化二窒素（亜酸化窒素）（Ｎ2 Ｏ）又は酸素（Ｏ2 ）か
らアモルファスシリコンオキサイド（ａ−ＳｉＯ2 ）膜
を形成するような成膜では、基体表面に形成される膜に
付着したり、その中に混入したりする微粒子のサイズが
形成される膜の膜厚に対し大きく、その結果、その膜が
絶縁膜である場合において成膜後洗浄処理すると、その
微粒子の部分がピンホールとなって絶縁不良が生じた
り、その膜が半導体膜であると、半導体特性が悪化する
といった問題がある。
【０００９】また、このような問題は微粒子発生が多く
なる高速成膜の妨げとなっているし、微粒子が安定した
プラズマ生成の妨げとなり、成膜不良を招くこともあ
る。そこで本発明は、成膜対象基体やそれに形成される
膜のプラズマダメージを低減できるとともに、微粒子が
成膜対象基体や真空容器内各部に付着することを抑制で
き、さらに、気相重合反応による微粒子発生を一層抑制
でき、従ってまた、それだけ高速成膜が可能となるプラ
ズマＣＶＤ装置に用いる電極及び該電極を備えたプラズ
マＣＶＤ装置を提供することを課題とする。
なる高速成膜の妨げとなっているし、微粒子が安定した
プラズマ生成の妨げとなり、成膜不良を招くこともあ
る。そこで本発明は、成膜対象基体やそれに形成される
膜のプラズマダメージを低減できるとともに、微粒子が
成膜対象基体や真空容器内各部に付着することを抑制で
き、さらに、気相重合反応による微粒子発生を一層抑制
でき、従ってまた、それだけ高速成膜が可能となるプラ
ズマＣＶＤ装置に用いる電極及び該電極を備えたプラズ
マＣＶＤ装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の電極は、プラズマＣＶＤ装置に用いる、成膜対象基
体に対向配置される電極であって、高周波電圧又は直流
電圧印加電極部と接地電極部とを含む、プラズマを閉じ
込めるためのプラズマ室を形成し、該プラズマ室にプラ
ズマ原料ガス供給孔及びプラズマ中のラジカルを放出す
るためのラジカル放出窓を設け、さらに、前記ラジカル
放出窓からのラジカル放出を妨げない前記プラズマ室外
の部分であって、前記接地電極部の成膜対象基体に向け
られる部分に、成膜用ガスを放出するためのガス放出部
を設けたことを特徴とする。
明の電極は、プラズマＣＶＤ装置に用いる、成膜対象基
体に対向配置される電極であって、高周波電圧又は直流
電圧印加電極部と接地電極部とを含む、プラズマを閉じ
込めるためのプラズマ室を形成し、該プラズマ室にプラ
ズマ原料ガス供給孔及びプラズマ中のラジカルを放出す
るためのラジカル放出窓を設け、さらに、前記ラジカル
放出窓からのラジカル放出を妨げない前記プラズマ室外
の部分であって、前記接地電極部の成膜対象基体に向け
られる部分に、成膜用ガスを放出するためのガス放出部
を設けたことを特徴とする。
【００１１】また、前記電極には複数の前記プラズマ室
を並設してもよい。また、前記課題を解決する本発明の
プラズマＣＶＤ装置は、１又は複数の前記プラズマ室を
有する前記電極、該プラズマ室へプラズマ原料ガスを供
給する手段、及び該電極における前記ガス放出部に成膜
用のガスを供給する手段を備えたことを特徴とする。
を並設してもよい。また、前記課題を解決する本発明の
プラズマＣＶＤ装置は、１又は複数の前記プラズマ室を
有する前記電極、該プラズマ室へプラズマ原料ガスを供
給する手段、及び該電極における前記ガス放出部に成膜
用のガスを供給する手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】前記成膜に使用されるガスとしては、例え
ばａ−Ｓｉ：Ｈ膜の形成に当たっては、プラズマ原料ガ
スとしてＨ2 、成膜用ガスとしてＳｉＨ4 が考えられ、
ａ−ＳｉＮ膜の形成に当たってはプラズマ原料ガスとし
て、ＮＨ3 又はＮ2 又は該両者混合ガス、成膜用ガスと
してＳｉＨ4 が考えられ、ＳｉＯ2 膜の形成に当たって
は、プラズマ原料ガスとしてＮ2 Ｏ又はＯ2 、成膜用ガ
スとしてＳｉＨ4 が考えられる。
ばａ−Ｓｉ：Ｈ膜の形成に当たっては、プラズマ原料ガ
スとしてＨ2 、成膜用ガスとしてＳｉＨ4 が考えられ、
ａ−ＳｉＮ膜の形成に当たってはプラズマ原料ガスとし
て、ＮＨ3 又はＮ2 又は該両者混合ガス、成膜用ガスと
してＳｉＨ4 が考えられ、ＳｉＯ2 膜の形成に当たって
は、プラズマ原料ガスとしてＮ2 Ｏ又はＯ2 、成膜用ガ
スとしてＳｉＨ4 が考えられる。
【００１３】
【作用】本発明の電極及び該電極を備えたプラズマＣＶ
Ｄ装置によると、該電極におけるプラズマ室の高周波電
圧又は直流電圧印加電極部と接地電極部との間に、単体
では製膜に寄与しないプラズマ原料ガスがガス供給孔か
ら供給され、該ガスがそれら電極による放電にてプラズ
マ化され、生成したラジカルが、該プラズマ室のラジカ
ル放出窓を通して成膜対象基体に向けて放出される。一
方、単体で成膜に寄与することができるガスが前記成膜
用ガスの放出部から基体に向け放出され、該ガスが基体
表面で前記ラジカルと反応し、該基体上に成膜される。
Ｄ装置によると、該電極におけるプラズマ室の高周波電
圧又は直流電圧印加電極部と接地電極部との間に、単体
では製膜に寄与しないプラズマ原料ガスがガス供給孔か
ら供給され、該ガスがそれら電極による放電にてプラズ
マ化され、生成したラジカルが、該プラズマ室のラジカ
ル放出窓を通して成膜対象基体に向けて放出される。一
方、単体で成膜に寄与することができるガスが前記成膜
用ガスの放出部から基体に向け放出され、該ガスが基体
表面で前記ラジカルと反応し、該基体上に成膜される。
【００１４】また、複数の前記プラズマ室を複数並設す
るときには、基体の大面積に亘る均一な成膜が行われ
る。
るときには、基体の大面積に亘る均一な成膜が行われ
る。
【００１５】
【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、本発明の実施例である、プラズマ生成の
ための電力を印加する電極３を有するプラズマＣＶＤ装
置の１例を示している。このプラズマＣＶＤ装置は、図
３に示す従来装置において、高周波電極９に代えて、高
周波電極部３１及び接地電極部３２から成る電極３を採
用したものであり、電極部３１にはマッチングボックス
４を介して高周波電源５が接続されている。接地電極部
３２には成膜用ガス供給部８が接続されている。このガ
ス供給部８は、後述する成膜用ガス放出ライン３２１ｂ
に配管接続されており、１又は２以上のマスフローコン
トローラ８１１、８１２・・・・、開閉弁８２１、８２
２・・・・及びガス源８３１、８３２・・・・からな
る。また、基体Ｓ１を支持する基体ホルダを兼ねる電極
２は、通常、接地電極とされる。
する。図１は、本発明の実施例である、プラズマ生成の
ための電力を印加する電極３を有するプラズマＣＶＤ装
置の１例を示している。このプラズマＣＶＤ装置は、図
３に示す従来装置において、高周波電極９に代えて、高
周波電極部３１及び接地電極部３２から成る電極３を採
用したものであり、電極部３１にはマッチングボックス
４を介して高周波電源５が接続されている。接地電極部
３２には成膜用ガス供給部８が接続されている。このガ
ス供給部８は、後述する成膜用ガス放出ライン３２１ｂ
に配管接続されており、１又は２以上のマスフローコン
トローラ８１１、８１２・・・・、開閉弁８２１、８２
２・・・・及びガス源８３１、８３２・・・・からな
る。また、基体Ｓ１を支持する基体ホルダを兼ねる電極
２は、通常、接地電極とされる。
【００１６】他の点は、図３の装置と実質上同構成であ
る。図３の装置における部品と同じ部品については、同
じ参照符号を付してある。図２は、何れも図１に示す装
置の電極３を示すもので、図（Ａ）は基体に向けられる
電極表面の正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿
う断面図である。電極３において高周波電極部３１は、
該電極部の一部を構成するガスノズル３１１の開口部に
多孔電極板３１２を設けたもので、電極板３１２にはガ
ス供給孔３１２ａを多数形成してある。一方、接地電極
部３２は、高周波電極部３１を取り囲むように配置され
ており、該両電極部３１及び３２は、絶縁体３４及び厚
さ１ｍｍ程度の絶縁スペーサ３３により絶縁されてい
る。接地電極部３２は被成膜基体に面した電極板３２１
を有し、それにラジカル放出スリット３２１ａを平行に
複数本形成してある。電極板３２１及び電極板３１２と
から、ラジカル放出スリット３２１ａに沿って、複数の
プラズマ室３５が形成されている。高周波電極部３１の
内部には、多孔電極板３１２の各ガス供給孔３１２ａに
できるだけ均一にガスが行きわたるようにするために、
複数のガス通孔３６１が形成されたガス補償板３６が配
置されている。また、接地電極部３２の電極板３２１の
基体Ｓ１に向けられる表面に沿って、スリット３２１ａ
と交互に且つスリット３２１ａと平行に複数のガス放出
用ガスライン３２１ｂが形成されており、各ラインには
成膜用ガス放出孔３２１ｃが多数形成されている。ま
た、各ガスライン３２１ｂは前記成膜用ガス供給部８に
配管接続されている。
る。図３の装置における部品と同じ部品については、同
じ参照符号を付してある。図２は、何れも図１に示す装
置の電極３を示すもので、図（Ａ）は基体に向けられる
電極表面の正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿
う断面図である。電極３において高周波電極部３１は、
該電極部の一部を構成するガスノズル３１１の開口部に
多孔電極板３１２を設けたもので、電極板３１２にはガ
ス供給孔３１２ａを多数形成してある。一方、接地電極
部３２は、高周波電極部３１を取り囲むように配置され
ており、該両電極部３１及び３２は、絶縁体３４及び厚
さ１ｍｍ程度の絶縁スペーサ３３により絶縁されてい
る。接地電極部３２は被成膜基体に面した電極板３２１
を有し、それにラジカル放出スリット３２１ａを平行に
複数本形成してある。電極板３２１及び電極板３１２と
から、ラジカル放出スリット３２１ａに沿って、複数の
プラズマ室３５が形成されている。高周波電極部３１の
内部には、多孔電極板３１２の各ガス供給孔３１２ａに
できるだけ均一にガスが行きわたるようにするために、
複数のガス通孔３６１が形成されたガス補償板３６が配
置されている。また、接地電極部３２の電極板３２１の
基体Ｓ１に向けられる表面に沿って、スリット３２１ａ
と交互に且つスリット３２１ａと平行に複数のガス放出
用ガスライン３２１ｂが形成されており、各ラインには
成膜用ガス放出孔３２１ｃが多数形成されている。ま
た、各ガスライン３２１ｂは前記成膜用ガス供給部８に
配管接続されている。
【００１７】以上説明したプラズマＣＶＤ装置よると、
基体Ｓ１が真空容器１内の電極２上に設置され、該容器
１内が排気装置６の運転にて所定真空度とされる。次い
でガス供給部７から、単体では製膜に寄与しないプラズ
マ原料ガスが導入され、ガス補償板３６の通孔３６１及
び電極部３１の多孔電極板３１２のガス供給孔３１２ａ
を通り、各プラズマ室３５へ供給される。それと同時
に、高周波電極部３１に対しマッチングボックス４を介
して高周波電源５より高周波電圧が印加され、それによ
って導入されたガスがプラズマ化され、発生したラジカ
ルがラジカル放出スリット３２１ａを通り、電極２、３
の間に放出される。一方、ガス供給部８から、単体で成
膜に寄与できる成膜用ガスが導入され、電極部３２の多
孔電極板３２１のガスライン３２１ｂ及び成膜用ガス供
給孔３２１ｃを通り、電極３と基体Ｓ１との間に放出さ
れる。このラジカル及びガスの下で基体Ｓ１表面に、た
とえそれが比較的大面積であっても、所望の膜が形成さ
れる。
基体Ｓ１が真空容器１内の電極２上に設置され、該容器
１内が排気装置６の運転にて所定真空度とされる。次い
でガス供給部７から、単体では製膜に寄与しないプラズ
マ原料ガスが導入され、ガス補償板３６の通孔３６１及
び電極部３１の多孔電極板３１２のガス供給孔３１２ａ
を通り、各プラズマ室３５へ供給される。それと同時
に、高周波電極部３１に対しマッチングボックス４を介
して高周波電源５より高周波電圧が印加され、それによ
って導入されたガスがプラズマ化され、発生したラジカ
ルがラジカル放出スリット３２１ａを通り、電極２、３
の間に放出される。一方、ガス供給部８から、単体で成
膜に寄与できる成膜用ガスが導入され、電極部３２の多
孔電極板３２１のガスライン３２１ｂ及び成膜用ガス供
給孔３２１ｃを通り、電極３と基体Ｓ１との間に放出さ
れる。このラジカル及びガスの下で基体Ｓ１表面に、た
とえそれが比較的大面積であっても、所望の膜が形成さ
れる。
【００１８】この成膜中、基体Ｓ１はプラズマに曝され
ないため、基体Ｓ１やそれに形成される膜のプラズマダ
メージが低減されるとともに、プラズマ中の気相重合反
応により形成される微粒子が基体Ｓ１表面に形成される
膜に殆ど付着しない。また、単体で成膜に寄与すること
ができる気体を直接基体表面へ供給することにより、気
相重合反応による微粒子発生を一層抑制でき、低欠陥膜
を形成することができる。
ないため、基体Ｓ１やそれに形成される膜のプラズマダ
メージが低減されるとともに、プラズマ中の気相重合反
応により形成される微粒子が基体Ｓ１表面に形成される
膜に殆ど付着しない。また、単体で成膜に寄与すること
ができる気体を直接基体表面へ供給することにより、気
相重合反応による微粒子発生を一層抑制でき、低欠陥膜
を形成することができる。
【００１９】また、真空容器１内各部への微粒子の付着
が少なく、除去清掃の頻度を減らすことができる。一
方、プラズマ室内では単体では製膜に寄与しないガスを
プラズマ化させるため、微粒子による汚染が低減され、
安定したプラズマが維持される。以上説明した図１の装
置により、ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜及びａ−Ｓｉ：Ｈ膜を形成
した具体例を説明する。
が少なく、除去清掃の頻度を減らすことができる。一
方、プラズマ室内では単体では製膜に寄与しないガスを
プラズマ化させるため、微粒子による汚染が低減され、
安定したプラズマが維持される。以上説明した図１の装
置により、ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜及びａ−Ｓｉ：Ｈ膜を形成
した具体例を説明する。
【００２０】実施例１（ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜形成） 基板 ：直径 ５インチ シリコンウェハ ガス ：ＳｉＨ4 １００ｓｃｃｍ（成膜用ガ
ス） ＮＨ3 ６００ｓｃｃｍ（プラズマ原料ガス） 成膜温度 ：２８０℃ 成膜ガス圧 ：０．８Ｔｏｒｒ 印加電力 ：６００Ｗ （周波数 １３．５６ＭＨ
ｚ） 実施例２（ａ−Ｓｉ：Ｈ膜形成） 基板 ：直径 ５インチ シリコンウェハ ガス ：ＳｉＨ4 １００ｓｃｃｍ（成膜用ガ
ス） Ｈ2 ４００ｓｃｃｍ（プラズマ原料ガス） 成膜温度 ：２３０℃ 成膜ガス圧 ：０．４Ｔｏｒｒ 印加電力 ：４００Ｗ （周波数 １３．５６ＭＨ
ｚ） 尚、実施例１、２共に、各部の詳細が以下のとおりの図
１の装置を用いて実施した。
ス） ＮＨ3 ６００ｓｃｃｍ（プラズマ原料ガス） 成膜温度 ：２８０℃ 成膜ガス圧 ：０．８Ｔｏｒｒ 印加電力 ：６００Ｗ （周波数 １３．５６ＭＨ
ｚ） 実施例２（ａ−Ｓｉ：Ｈ膜形成） 基板 ：直径 ５インチ シリコンウェハ ガス ：ＳｉＨ4 １００ｓｃｃｍ（成膜用ガ
ス） Ｈ2 ４００ｓｃｃｍ（プラズマ原料ガス） 成膜温度 ：２３０℃ 成膜ガス圧 ：０．４Ｔｏｒｒ 印加電力 ：４００Ｗ （周波数 １３．５６ＭＨ
ｚ） 尚、実施例１、２共に、各部の詳細が以下のとおりの図
１の装置を用いて実施した。
【００２１】電極２及び３の各サイズ：３６０ｍｍ×３
６０ｍｍ□ プラズマ室３５の容積 ：幅１５ｍｍ×長さ３００ｍｍ
×深さ２０ｍｍ、１０室 ラジカル放出スリット３２１ａ：７ｍｍ×３００ｍｍ
（１プラズマ室当たり） プラズマ原料ガス供給孔３１２ａ：直径０．５ｍｍ×１
３（１プラズマ室当たり） 成膜用ガス放出孔３２１ｃ ：直径０．５ｍｍ×１
１７ 電極間隔 ：２０ｍｍ（接地電極部３２１−基体Ｓ１
表面間距離） 実施例１、２による成膜及び比較例として行った従来装
置による同条件での成膜について、１ｃｍ2 当たりの膜
表面欠陥個数、膜に付着した０．３μｍ以上の大きさの
微粒子の数、真空容器内の１回の清掃につき行える成膜
バッチ数を測定した結果を次に示す。実施例１ 実施例 比較例 膜表面欠陥個数 １×１０11 １×１０13 付着微粒子数 約５ 約５０ バッチ数／清掃 ５０ ２０ 実施例２ 実施例 比較例 膜表面欠陥個数 １×１０10 １×１０12 付着微粒子数 約５ 約５０ バッチ数／清掃 ５０ ２０ 以上のとおり、実施例１、２による成膜では比較例によ
る成膜に比べて膜表面欠陥個数、膜への付着微粒子数共
に少なく、しかも真空容器内の清掃回数も少なくするこ
とができた。
６０ｍｍ□ プラズマ室３５の容積 ：幅１５ｍｍ×長さ３００ｍｍ
×深さ２０ｍｍ、１０室 ラジカル放出スリット３２１ａ：７ｍｍ×３００ｍｍ
（１プラズマ室当たり） プラズマ原料ガス供給孔３１２ａ：直径０．５ｍｍ×１
３（１プラズマ室当たり） 成膜用ガス放出孔３２１ｃ ：直径０．５ｍｍ×１
１７ 電極間隔 ：２０ｍｍ（接地電極部３２１−基体Ｓ１
表面間距離） 実施例１、２による成膜及び比較例として行った従来装
置による同条件での成膜について、１ｃｍ2 当たりの膜
表面欠陥個数、膜に付着した０．３μｍ以上の大きさの
微粒子の数、真空容器内の１回の清掃につき行える成膜
バッチ数を測定した結果を次に示す。実施例１ 実施例 比較例 膜表面欠陥個数 １×１０11 １×１０13 付着微粒子数 約５ 約５０ バッチ数／清掃 ５０ ２０ 実施例２ 実施例 比較例 膜表面欠陥個数 １×１０10 １×１０12 付着微粒子数 約５ 約５０ バッチ数／清掃 ５０ ２０ 以上のとおり、実施例１、２による成膜では比較例によ
る成膜に比べて膜表面欠陥個数、膜への付着微粒子数共
に少なく、しかも真空容器内の清掃回数も少なくするこ
とができた。
【００２２】
【発明の効果】本発明によると、プラズマを一旦プラズ
マ室に閉じ込め、主にプラズマ中の成膜に寄与するラジ
カルを成膜対象基体に照射することができることによ
り、成膜対象基体やそれに形成される膜のプラズマダメ
ージを低減できるとともに微粒子が処理対象基体や真空
容器内各部に付着することを抑制でき、さらにラジカル
の励起による基体表面での反応により成膜に寄与するこ
とができる気体を直接基体表面へ供給できることによ
り、気相重合反応による微粒子発生を一層抑制でき、従
ってまた、それだけ従来より高速のプラズマＣＶＤ法に
よる成膜が可能となるプラズマＣＶＤ法による成膜に用
いる電極及び該電極を備えたプラズマＣＶＤ装置を提供
することができる。
マ室に閉じ込め、主にプラズマ中の成膜に寄与するラジ
カルを成膜対象基体に照射することができることによ
り、成膜対象基体やそれに形成される膜のプラズマダメ
ージを低減できるとともに微粒子が処理対象基体や真空
容器内各部に付着することを抑制でき、さらにラジカル
の励起による基体表面での反応により成膜に寄与するこ
とができる気体を直接基体表面へ供給できることによ
り、気相重合反応による微粒子発生を一層抑制でき、従
ってまた、それだけ従来より高速のプラズマＣＶＤ法に
よる成膜が可能となるプラズマＣＶＤ法による成膜に用
いる電極及び該電極を備えたプラズマＣＶＤ装置を提供
することができる。
【００２３】また、かかる電極において前記プラズマ室
を複数並設するときは、成膜対象基体の大面積に亘る均
一な成膜が行える。また、真空容器内への付着微粒子の
清掃除去の頻度を減らすことができ、プラズマ室内で
は、単体では製膜に寄与しないガスをプラズマ化させる
ため、微粒子による汚染が低減され、安定したプラズマ
を維持することができる。
を複数並設するときは、成膜対象基体の大面積に亘る均
一な成膜が行える。また、真空容器内への付着微粒子の
清掃除去の頻度を減らすことができ、プラズマ室内で
は、単体では製膜に寄与しないガスをプラズマ化させる
ため、微粒子による汚染が低減され、安定したプラズマ
を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例である電極を採用したプラズ
マＣＶＤ装置の１例の概略構成図である。
マＣＶＤ装置の１例の概略構成図である。
【図２】図１の装置における電極を示しており、図
（Ａ）は基体に向けられる電極表面を示す正面図、図
（Ｂ）は図（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
（Ａ）は基体に向けられる電極表面を示す正面図、図
（Ｂ）は図（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】従来のプラズマＣＶＤ装置の１例の概略構成図
である。
である。
１ 真空容器 ２ 基体ホルダ ２１ ヒータ ３ 電極 ３１、８ 高周波電極部 ３１１、８１ ガスノズル ３１２、８２ 多孔電極板 ３１２ａ プラズマ原料ガス供給孔 ３２ 接地電極部 ３２１ 電極板 ３２１ａ ラジカル放出スリット ３２１ｂ ガス放出用ガスライン ３２１ｃ 成膜用ガス放出孔 ３３ 絶縁スペーサ ３４ 絶縁体 ３５ プラズマ室 ３６ ガス補償板 ３６１ ガス通孔 ４ マッチングボックス ５ 高周波電源 ６ 排気装置 ７ プラズマ原料ガス供給部 ８ 成膜用ガス供給部 ７１１、７１２、８１１、８１２ マスフローコント
ローラ ７２１、７２２、８２１、８２２ 開閉弁 ７３１、７３２、８３１、８３２ ガス源
ローラ ７２１、７２２、８２１、８２２ 開閉弁 ７３１、７３２、８３１、８３２ ガス源
Claims (3)
- 【請求項１】 プラズマＣＶＤ装置に用いる、成膜対象
基体に対向配置される電極であって、高周波電圧又は直
流電圧印加電極部と接地電極部とを含む、プラズマを閉
じ込めるためのプラズマ室を形成し、該プラズマ室にプ
ラズマ原料ガス供給孔及びプラズマ中のラジカルを放出
するためのラジカル放出窓を設け、さらに、前記ラジカ
ル放出窓からのラジカル放出を妨げない前記プラズマ室
外の部分であって、前記接地電極部の成膜対象基体に向
けられる部分に、成膜用ガスを放出するためのガス放出
部を設けたことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置に用い
る電極。 - 【請求項２】 前記プラズマ室を複数並設した請求項１
記載の電極。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の電極、該電極にお
けるプラズマ室へプラズマ原料ガスを供給する手段、及
び該電極における前記ガス放出部に成膜用のガスを供給
する手段を備えた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 |
|---|---|---|---|
| JP18773893A JP3259453B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | プラズマｃｖｄ装置に用いる電極及びプラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18773893A JP3259453B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | プラズマｃｖｄ装置に用いる電極及びプラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745539A true JPH0745539A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3259453B2 JP3259453B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=16211334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18773893A Expired - Fee Related JP3259453B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | プラズマｃｖｄ装置に用いる電極及びプラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259453B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08330235A (ja) * | 1995-05-30 | 1996-12-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマｃｖｄ装置 |
| JP2002180257A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Fuji Electric Co Ltd | プラズマ処理装置と薄膜形成方法および表面処理方法 |
| JP2010073970A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜形成装置および薄膜形成方法 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP18773893A patent/JP3259453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08330235A (ja) * | 1995-05-30 | 1996-12-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマｃｖｄ装置 |
| JP2002180257A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Fuji Electric Co Ltd | プラズマ処理装置と薄膜形成方法および表面処理方法 |
| JP2010073970A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜形成装置および薄膜形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3259453B2 (ja) | 2002-02-25 |
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|---|---|---|---|
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