JPH08264462A - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置Info
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- JPH08264462A JPH08264462A JP7015595A JP7015595A JPH08264462A JP H08264462 A JPH08264462 A JP H08264462A JP 7015595 A JP7015595 A JP 7015595A JP 7015595 A JP7015595 A JP 7015595A JP H08264462 A JPH08264462 A JP H08264462A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス導入孔内へのプラズマ電位の進入を防止
して成膜速度を高速化できる成膜装置を提供することを
目的とする。 【構成】 多数のガス導入孔2…が形成されたシャワー
ヘッド型平行平板RF電極1を備えた成膜装置におい
て、前記シャワーヘッド型平行平板RF電極1の各ガス
導入孔2に絶縁物質のパイプ3を挿入した。
して成膜速度を高速化できる成膜装置を提供することを
目的とする。 【構成】 多数のガス導入孔2…が形成されたシャワー
ヘッド型平行平板RF電極1を備えた成膜装置におい
て、前記シャワーヘッド型平行平板RF電極1の各ガス
導入孔2に絶縁物質のパイプ3を挿入した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に半導体膜など
を成膜する成膜装置に関する。
を成膜する成膜装置に関する。
【0002】
【従来の技術】太陽電池やアクティブマトリクス液晶パ
ネル等の半導体デバイスの生産工程においては、プラズ
マCVD法による半導体膜の成膜工程が重要視される。
この成膜工程によって半導体デバイスのスループットが
決まり、また、半導体膜の膜特性が半導体デバイスの品
質を大きく左右するからである。このため、従来より、
プラズマCVD装置の性能改善を図る工夫がなされ、特
に、膜特性および膜厚の均一性を向上させるものとし
て、シャワーヘッド型平行平板RF電極が期待されてい
る。
ネル等の半導体デバイスの生産工程においては、プラズ
マCVD法による半導体膜の成膜工程が重要視される。
この成膜工程によって半導体デバイスのスループットが
決まり、また、半導体膜の膜特性が半導体デバイスの品
質を大きく左右するからである。このため、従来より、
プラズマCVD装置の性能改善を図る工夫がなされ、特
に、膜特性および膜厚の均一性を向上させるものとし
て、シャワーヘッド型平行平板RF電極が期待されてい
る。
【0003】図3は、従来のシャワーヘッド型平行平板
RF電極21を示した縦断面図である。この電極21に
は、多数のガス導入孔22…が形成されており、図示し
ないガス供給源から供給されたガスが前記ガス導入孔2
2…を経て電極21の下方に吹き出される。電極21の
下方には、図示しない基板が配置され、RF電力の印加
による放電現象の下で前記ガスを分解することにより、
基板上に前記ガスを原料とした膜が堆積する。
RF電極21を示した縦断面図である。この電極21に
は、多数のガス導入孔22…が形成されており、図示し
ないガス供給源から供給されたガスが前記ガス導入孔2
2…を経て電極21の下方に吹き出される。電極21の
下方には、図示しない基板が配置され、RF電力の印加
による放電現象の下で前記ガスを分解することにより、
基板上に前記ガスを原料とした膜が堆積する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の成膜装置では、高速成膜を行うためにRF電力を上
げていくと、RF電極21に形成されている前記ガス導
入孔22…内にプラズマ電位が進入し、RF電極21に
印加されている電位との間にポテンシャルの谷間が形成
される。そして、このポテンシャルの谷間で電子の往復
運動が生じ、急激な電離が起こるとホロカソード状放電
が発生したり、更には前記ガスから生じた固体物がガス
導入孔22を詰まらせるなどの現象を生起するため、R
F電力を上げることによる成膜速度アップには困難なも
のがあった。
来の成膜装置では、高速成膜を行うためにRF電力を上
げていくと、RF電極21に形成されている前記ガス導
入孔22…内にプラズマ電位が進入し、RF電極21に
印加されている電位との間にポテンシャルの谷間が形成
される。そして、このポテンシャルの谷間で電子の往復
運動が生じ、急激な電離が起こるとホロカソード状放電
が発生したり、更には前記ガスから生じた固体物がガス
導入孔22を詰まらせるなどの現象を生起するため、R
F電力を上げることによる成膜速度アップには困難なも
のがあった。
【0005】本発明は、上記の事情に鑑み、ガス導入孔
内へのプラズマ電位の進入を防止して成膜速度を高速化
できる成膜装置を提供することを目的とする。
内へのプラズマ電位の進入を防止して成膜速度を高速化
できる成膜装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の成膜装置は、上
記の課題を解決するために、多数のガス導入孔が形成さ
れたシャワーヘッド型平行平板RF電極を備えた成膜装
置において、前記シャワーヘッド型平行平板RF電極の
ガス導入孔の内表面が絶縁物質から成っていることを特
徴とする。
記の課題を解決するために、多数のガス導入孔が形成さ
れたシャワーヘッド型平行平板RF電極を備えた成膜装
置において、前記シャワーヘッド型平行平板RF電極の
ガス導入孔の内表面が絶縁物質から成っていることを特
徴とする。
【0007】また、上記の構成において、前記ガス導入
孔の内表面にらせん状の凹凸部が形成されていてもよ
い。
孔の内表面にらせん状の凹凸部が形成されていてもよ
い。
【0008】
【作用】上記第1の構成によれば、ガス導入孔の内表面
が絶縁物質から成っていることにより、RF電力を上げ
た場合でもガス導入孔内へのプラズマ電位の進入が防止
される。これにより、ホロカソード状放電の発生が抑制
され、RF電力を上げて成膜速度の高速化を実現するこ
とができる。
が絶縁物質から成っていることにより、RF電力を上げ
た場合でもガス導入孔内へのプラズマ電位の進入が防止
される。これにより、ホロカソード状放電の発生が抑制
され、RF電力を上げて成膜速度の高速化を実現するこ
とができる。
【0009】また、第2の構成によれば、ガス導入孔の
内表面に形成されたらせん状の凹凸により、ガス導入孔
から吹き出されるガスに、ガス吹出方向を中心に回転力
が加わり、この回転の遠心力によってガスが横方向(基
板表面と平行な方向)に広がっていくことになる。この
原料ガスの広がりにより、基板上でのガスのマイグレー
ションが増加し、より均一な成膜が可能となる。また、
ガス中に混入しているフレークは前記遠心力によって基
板表面と平行な方向に飛ばされ、当該フレークの基板へ
の吹き付けが軽減されるため、膜のピンホールを軽減し
て歩留を向上させることができる。
内表面に形成されたらせん状の凹凸により、ガス導入孔
から吹き出されるガスに、ガス吹出方向を中心に回転力
が加わり、この回転の遠心力によってガスが横方向(基
板表面と平行な方向)に広がっていくことになる。この
原料ガスの広がりにより、基板上でのガスのマイグレー
ションが増加し、より均一な成膜が可能となる。また、
ガス中に混入しているフレークは前記遠心力によって基
板表面と平行な方向に飛ばされ、当該フレークの基板へ
の吹き付けが軽減されるため、膜のピンホールを軽減し
て歩留を向上させることができる。
【0010】
(実施例1)以下、本発明をその実施例を示す図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【0011】図1は、本発明の成膜装置におけるシャワ
ーヘッド型平行平板RF電極1を示した縦断面図であ
る。このRF電極1には、ガスを導入するための多数の
ガス導入孔2が形成されている。各ガス導入孔2には、
絶縁物質(例えば、碍子等)からなるパイプ3が挿入さ
れ、この絶縁物質のパイプ3が各導入ガス孔2の内表面
をなす。また、本実施例では、前記パイプ3の内径を
0.5mmとしている。
ーヘッド型平行平板RF電極1を示した縦断面図であ
る。このRF電極1には、ガスを導入するための多数の
ガス導入孔2が形成されている。各ガス導入孔2には、
絶縁物質(例えば、碍子等)からなるパイプ3が挿入さ
れ、この絶縁物質のパイプ3が各導入ガス孔2の内表面
をなす。また、本実施例では、前記パイプ3の内径を
0.5mmとしている。
【0012】非晶質シリコン膜を成膜する場合につい
て、従来の成膜装置と本発明の成膜装置との比較をした
ので、その結果を以下に示す。ここで、非晶質シリコン
膜の成膜は以下のよう行った。真空容器内にSiH4 ガ
スを導入し、圧力を0.3Torr程度に保持した状態
で、電極間に高周波電界(13.56MHz)を印加す
る。この高周波電界により発生させたプラズマ放電によ
り、前記SiH4 ガスを分解して基板上に非晶質シリコ
ン膜を堆積させる。また、このときの基板温度は約20
0℃とした。
て、従来の成膜装置と本発明の成膜装置との比較をした
ので、その結果を以下に示す。ここで、非晶質シリコン
膜の成膜は以下のよう行った。真空容器内にSiH4 ガ
スを導入し、圧力を0.3Torr程度に保持した状態
で、電極間に高周波電界(13.56MHz)を印加す
る。この高周波電界により発生させたプラズマ放電によ
り、前記SiH4 ガスを分解して基板上に非晶質シリコ
ン膜を堆積させる。また、このときの基板温度は約20
0℃とした。
【0013】下記の表1は、従来の成膜装置と本発明の
成膜装置により、各々の装置で上限と考えられる成膜速
度で非晶質シリコン膜を形成した場合の、当該非晶質シ
リコン膜の特性データを示したものである。
成膜装置により、各々の装置で上限と考えられる成膜速
度で非晶質シリコン膜を形成した場合の、当該非晶質シ
リコン膜の特性データを示したものである。
【0014】
【表1】
【0015】上記の表1において、σd は暗導電率、σ
phは光導電率、Egoptは禁制帯幅、D.Rは成膜速度を
表している。
phは光導電率、Egoptは禁制帯幅、D.Rは成膜速度を
表している。
【0016】上記の表1から明らかなように、本発明の
成膜装置であれば、従来装置の約3倍のRFパワーを印
加することができ、非晶質シリコン膜の膜特性や膜の均
一性を損なうことなく、成膜速度を大幅に高めることが
できた。
成膜装置であれば、従来装置の約3倍のRFパワーを印
加することができ、非晶質シリコン膜の膜特性や膜の均
一性を損なうことなく、成膜速度を大幅に高めることが
できた。
【0017】なお、本実施例では、絶縁物質のパイプ3
をガス導入孔2内に挿入することでガス導入孔2の内表
面の絶縁化を図ったが、これに限らず、他の手法(絶縁
物質の塗布等)を用いて絶縁化するようにしてもよいも
のである。
をガス導入孔2内に挿入することでガス導入孔2の内表
面の絶縁化を図ったが、これに限らず、他の手法(絶縁
物質の塗布等)を用いて絶縁化するようにしてもよいも
のである。
【0018】(実施例2)以下、本発明の他の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【0019】図2は、本実施例の成膜装置におけるシャ
ワーヘッド型平行平板RF電極11及びその下方に配置
された接地電極14及びこの接地電極14上に配置され
た基板15を示した縦断面図である。上記RF電極11
には、ガスを導入するための多数のガス導入孔12が形
成されている。各ガス導入孔12には、絶縁物質からな
るパイプ13が挿入され、この絶縁物質のパイプ13が
各導入ガス孔12の内表面をなす。
ワーヘッド型平行平板RF電極11及びその下方に配置
された接地電極14及びこの接地電極14上に配置され
た基板15を示した縦断面図である。上記RF電極11
には、ガスを導入するための多数のガス導入孔12が形
成されている。各ガス導入孔12には、絶縁物質からな
るパイプ13が挿入され、この絶縁物質のパイプ13が
各導入ガス孔12の内表面をなす。
【0020】上記絶縁物質のパイプ13の内表面には、
らせん状の凸部13aが形成されている。このらせん状
の凸部13aが形成されていることにより、ガス導入孔
12から導入されるガスに、ガス吹出方向を中心に回転
力が加わる。そして、この回転により生じる遠心力によ
ってガスが横方向(基板表面と平行な方向)に広がって
いくことになる。このガスの広がりにより、基板15上
でのガスのマイグレーションが増加し、より均一な成膜
が可能となる。
らせん状の凸部13aが形成されている。このらせん状
の凸部13aが形成されていることにより、ガス導入孔
12から導入されるガスに、ガス吹出方向を中心に回転
力が加わる。そして、この回転により生じる遠心力によ
ってガスが横方向(基板表面と平行な方向)に広がって
いくことになる。このガスの広がりにより、基板15上
でのガスのマイグレーションが増加し、より均一な成膜
が可能となる。
【0021】また、ガス中に混入しているフレーク16
…は前記遠心力によって基板表面と平行な方向に飛ばさ
れ、当該フレーク16…の基板15への吹き付けが軽減
されるため、膜のピンホールを軽減して歩留を向上させ
ることができる。
…は前記遠心力によって基板表面と平行な方向に飛ばさ
れ、当該フレーク16…の基板15への吹き付けが軽減
されるため、膜のピンホールを軽減して歩留を向上させ
ることができる。
【0022】なお、本実施例では、ガス導入孔12の内
表面を形成するパイプ13にらせん状凸部13aを形成
しており、これは、ガス導入孔12に直接にらせん状凸
部13aを形成するよりも極めて容易である。また、本
実施例では、らせん状の凹凸部としてらせん状の凸部1
3aを示したが、らせん状の凹部を形成しても同様の効
果を得ることができる。
表面を形成するパイプ13にらせん状凸部13aを形成
しており、これは、ガス導入孔12に直接にらせん状凸
部13aを形成するよりも極めて容易である。また、本
実施例では、らせん状の凹凸部としてらせん状の凸部1
3aを示したが、らせん状の凹部を形成しても同様の効
果を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガス導入孔の内表面を絶縁化したことにより、当該ガス
導入孔へのプラズマ電位の進入が防止され、成膜速度の
高速化が図れた。また、ガス導入孔の内表面に形成され
たらせん状の凹凸により、ガス導入孔から吹き出される
ガスが横方向に広がり、この広がりによって均一な成膜
が可能になるとともに、フレークの基板への吹き付けを
防止して膜のピンホールを軽減し、半導体デバイスの歩
留りが向上した。
ガス導入孔の内表面を絶縁化したことにより、当該ガス
導入孔へのプラズマ電位の進入が防止され、成膜速度の
高速化が図れた。また、ガス導入孔の内表面に形成され
たらせん状の凹凸により、ガス導入孔から吹き出される
ガスが横方向に広がり、この広がりによって均一な成膜
が可能になるとともに、フレークの基板への吹き付けを
防止して膜のピンホールを軽減し、半導体デバイスの歩
留りが向上した。
【図1】本発明の実施例1に係る成膜装置のシャワーヘ
ッド型平行平板RF電極を示した縦断面図である。
ッド型平行平板RF電極を示した縦断面図である。
【図2】本発明の実施例2に係る成膜装置のシャワーヘ
ッド型平行平板RF電極及びその下方に配置された接地
電極及びこの接地電極上に配置された基板を示した縦断
面図である。
ッド型平行平板RF電極及びその下方に配置された接地
電極及びこの接地電極上に配置された基板を示した縦断
面図である。
【図3】従来の成膜装置のシャワーヘッド型平行平板R
F電極を示した縦断面図である。
F電極を示した縦断面図である。
1 シャワーヘッド型平行平板RF電極 2 ガス導入孔 3 絶縁物質のパイプ 11 シャワーヘッド型平行平板RF電極 12 ガス導入孔 13 絶縁物質のパイプ 13aらせん状の凸部
Claims (2)
- 【請求項1】 多数のガス導入孔が形成されたシャワー
ヘッド型平行平板RF電極を備えた成膜装置において、
前記シャワーヘッド型平行平板RF電極のガス導入孔の
内表面が絶縁物質から成っていることを特徴とする成膜
装置。 - 【請求項2】 前記ガス導入孔の内表面にらせん状の凹
凸部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載
の成膜装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7015595A JP2895768B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7015595A JP2895768B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 成膜装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08264462A true JPH08264462A (ja) | 1996-10-11 |
JP2895768B2 JP2895768B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=13423408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7015595A Expired - Fee Related JP2895768B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 成膜装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2895768B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1008674A1 (en) * | 1997-04-11 | 2000-06-14 | Tokyo Electron Limited | Processor |
US6358324B1 (en) * | 1999-04-27 | 2002-03-19 | Tokyo Electron Limited | Microwave plasma processing apparatus having a vacuum pump located under a susceptor |
WO2004107394A3 (ja) * | 2003-05-27 | 2005-04-14 | Matsushita Electric Works Ltd | プラズマ処理装置、プラズマ生成用の反応器の製造方法、及びプラズマ処理方法 |
KR100519543B1 (ko) * | 1998-07-09 | 2005-12-08 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자 제조용 플라즈마 식각장치 |
KR100680867B1 (ko) * | 2005-05-31 | 2007-02-09 | 주식회사 유진테크 | 노즐핀 삽입형 샤워헤드 |
US7331307B2 (en) * | 2004-02-13 | 2008-02-19 | Tokyo Electron Limited | Thermally sprayed member, electrode and plasma processing apparatus using the electrode |
JP2010536172A (ja) * | 2007-08-10 | 2010-11-25 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 電子デバイス製造処理部品を現場外シーズニングするための方法及び装置 |
JP2013251367A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Shimadzu Corp | プラズマcvd成膜装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3029939A1 (fr) * | 2014-12-16 | 2016-06-17 | Saint-Gobain Lumilog | Reacteur de depot chimique en phase vapeur |
-
1995
- 1995-03-28 JP JP7015595A patent/JP2895768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1008674A1 (en) * | 1997-04-11 | 2000-06-14 | Tokyo Electron Limited | Processor |
EP1008674A4 (en) * | 1997-04-11 | 2004-06-16 | Tokyo Electron Ltd | PROCESSOR |
KR100519543B1 (ko) * | 1998-07-09 | 2005-12-08 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자 제조용 플라즈마 식각장치 |
US6358324B1 (en) * | 1999-04-27 | 2002-03-19 | Tokyo Electron Limited | Microwave plasma processing apparatus having a vacuum pump located under a susceptor |
WO2004107394A3 (ja) * | 2003-05-27 | 2005-04-14 | Matsushita Electric Works Ltd | プラズマ処理装置、プラズマ生成用の反応器の製造方法、及びプラズマ処理方法 |
US7543546B2 (en) | 2003-05-27 | 2009-06-09 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Plasma processing apparatus, method for producing reaction vessel for plasma generation, and plasma processing method |
US7331307B2 (en) * | 2004-02-13 | 2008-02-19 | Tokyo Electron Limited | Thermally sprayed member, electrode and plasma processing apparatus using the electrode |
KR100680867B1 (ko) * | 2005-05-31 | 2007-02-09 | 주식회사 유진테크 | 노즐핀 삽입형 샤워헤드 |
JP2010536172A (ja) * | 2007-08-10 | 2010-11-25 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 電子デバイス製造処理部品を現場外シーズニングするための方法及び装置 |
US8492674B2 (en) | 2007-08-10 | 2013-07-23 | Quantum Global Technologies, Llc | Methods and apparatus for ex situ seasoning of electronic device manufacturing process components |
JP2013251367A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Shimadzu Corp | プラズマcvd成膜装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2895768B2 (ja) | 1999-05-24 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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