JPH11293470A

JPH11293470A - シリコン酸化膜の成膜方法および装置

Info

Publication number: JPH11293470A
Application number: JP10114355A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hongo; 俊明本郷
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 1999-10-26
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JP4069966B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマＣＶＤによりシリコン酸化膜を成膜
する際に、熱酸化膜に匹敵する良好な膜質を得ることが
できるシリコン酸化膜の成膜方法および成膜装置を提供
すること。【解決手段】処理室１３内にシリコン含有ガスおよび
酸素含有ガスを導入し、プラズマＣＶＤにより基板Ｇ上
にシリコン酸化膜を成膜し、その後シリコン含有ガスを
停止して、水素ガスを処理室１３内に導入して水素ガス
含有プラズマを生成し、そのプラズマ中で基板Ｇを処理
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）等の基板上に、プラズマＣＶＤによりシリコ
ン酸化膜を成膜するシリコン酸化膜の成膜方法および成
膜装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造にお
いては、ガラス製の矩形のＬＣＤ基板の表面に、プラズ
マ雰囲気の下で所定の導電性の薄膜や、例えば酸化シリ
コン膜（ＳｉＯ₂）などの絶縁膜を成膜する、いわゆる
プラズマＣＶＤ処理を行っている。

【０００３】このプラズマＣＶＤ処理においては、集積
度が高くなり微細な処理が必要とされる今日、高密度プ
ラズマを発生できるＩＣＰ（誘導結合型）プラズマＣＶ
Ｄ装置、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置、ＥＣＲプラズ
マＣＶＤ装置などを用いている。

【０００４】たとえば、シリコン酸化膜を成膜する場
合、モノシランと酸素、モノシランと亜酸化窒素、また
はＴＥＯＳ気化ガス等を成膜ガスとして、プラズマ処理
室内に導入し、高密度プラズマを発生させ、処理室内の
ＬＣＤ基板に、シリコン酸化膜を堆積させて成膜してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たプラズマＣＶＤによりシリコン酸化膜を成膜した場合
には、界面準位密度（Ｄｉｔ）が５×１０¹¹程度と高
く、膜質が良好でないといった問題点がある。

【０００６】熱酸化により例えば１０００℃の温度でシ
リコン酸化膜を成膜した場合には、界面準位密度（Ｄｉ
ｔ）を５×１０¹⁰程度と低くすることができ、良好な膜
質が得られるが、ＬＣＤ基板のようにガラス製の場合に
は、１０００℃の温度では、軟化のおそれがあるため、
熱ＣＶＤを用いることができない。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、プラズマＣＶＤによりシリコン酸化膜を成膜す
る際に、熱酸化膜に匹敵する良好な膜質を得ることがで
きるシリコン酸化膜の成膜方法および成膜装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点によれば、処理室内にシリコン
含有ガスおよび酸素含有ガスを導入してこれらガスのプ
ラズマを生成し、基板にシリコン酸化膜を堆積して成膜
するシリコン酸化膜の成膜方法において、前記シリコン
含有ガスおよび酸素含有ガス以外に、水素ガスを処理室
内に導入して、処理室内に水素を含有するプラズマを生
成する工程を具備することを特徴とするシリコン酸化膜
の成膜方法が提供される。

【０００９】本発明の第２の観点によれば、プラズマＣ
ＶＤにより基板にシリコン酸化膜を堆積して成膜するシ
リコン酸化膜の成膜方法であって、処理室内にシリコン
含有ガスおよび酸素含有ガスを導入する工程と、処理室
内にシリコン含有ガスおよび酸素含有ガスのプラズマを
生成し、基板にシリコン酸化膜を堆積する工程と、前記
シリコン含有ガスの導入を停止し、処理室内に水素ガス
を導入して、水素を含有するプラズマを生成する工程と
を具備することを特徴とするシリコン酸化膜の成膜方法
が提供される。

【００１０】ここで、前記水素ガスを導入する工程は、
前記プラズマ発生手段によるプラズマの生成を停止する
ことなく、シリコン含有ガスを停止し、実施してもよい
し、前記プラズマ生成手段によるプラズマの生成を停止
した直後に、シリコン含有ガスを停止し、実施してもよ
い。また、前記シリコン含有ガスおよび酸素含有ガスの
プラズマおよび水素を含有するプラズマは高密度プラズ
マであることが好ましい。

【００１１】本発明の第３の観点によれば、プラズマＣ
ＶＤにより基板にシリコン酸化膜を堆積して成膜するシ
リコン酸化膜の成膜装置であって、処理室内にシリコン
含有ガスおよび酸素含有ガスを導入する成膜ガス導入手
段と、処理室内に水素ガスを導入する水素ガス導入手段
と、処理室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段と
を具備し、前記プラズマ生成手段により、シリコン含有
ガスおよび酸素含有ガスのプラズマを生成して基板にシ
リコン酸化膜を堆積するとともに、水素を含有するプラ
ズマを形成することを特徴とするシリコン酸化膜の成膜
装置が提供される。

【００１２】ここで、前記水素ガス導入手段は、前記シ
リコン含有ガスの導入を停止した後に、処理室内に水素
ガスを導入することが好ましい。この場合には、前記水
素ガス導入手段は、前記プラズマ生成手段よるシリコン
含有ガスおよび酸素含有ガスのプラズマの生成を停止す
ることなく、シリコンガスを停止し、水素ガスを導入し
てもよいし、前記プラズマ生成手段によるシリコン含有
ガスおよび酸素含有ガスのプラズマの生成を停止した直
後に、シリコン含有ガスを停止し、水素ガスを導入し、
前記プラズマ生成手段により水素ガスを含有するプラズ
マを生成してもよい。

【００１３】また、前記プラズマ生成手段は、高密度プ
ラズマを生成するものであることが好ましく、具体的に
は、誘導結合型またはマイクロ波型のものが好ましい。

【００１４】本発明によれば、処理室内にシリコン含有
ガスおよび酸素含有ガスを導入し、プラズマを生成し、
基板にシリコン酸化膜を堆積して成膜するプラズマＣＶ
Ｄによる成膜処理の際に、水素ガスを処理室内に導入
し、水素ガス含有プラズマを形成する。水素含有プラズ
マ中の水素は形成されたシリコン酸化膜のシリコンと結
びつき、膜の欠陥を埋めることができるので、膜質を良
好にすることができる。

【００１５】この場合に、プラズマとして低密度プラズ
マを用いた場合、膜質を向上させるための水素ガス含有
プラズマ処理の時間が長くなり、スループットの観点か
ら成膜処理室における水素ガス含有プラズマ処理が困難
になる場合も生じるが、プラズマとして高密度プラズマ
を用いることにより、プラズマ粒子の衝突回数が多く、
反応性を高くすることができるので、成膜処理室内での
短時間の水素ガス含有プラズマの処理で確実に膜質を向
上させることができる。

【００１６】また、水素ガスの導入時期は問わず、シリ
コン含有ガスおよび酸素含有ガスと同時に導入してもよ
いが、水素含有プラズマにより膜の欠陥を埋める効果を
発揮するためには、成膜のためのシリコン含有ガスを停
止後に水素ガスを導入するほうが好ましい。

【００１７】本発明において、シリコン含有ガスとして
は、モノシラン（ＳｉＨ₄）ガス、ＴＥＯＳ（Ｓｉ（Ｏ
Ｃ₂Ｈ₅）₄）気化ガスを好適に用いることができ、その
流量は１０〜５００ｓｃｃｍが好ましい。また、酸素含
有ガスとしては、酸素ガス、亜酸化窒素ガスを好適に用
いることができ、その流量は１０〜２０００ｓｃｃｍが
好ましい。さらに、水素ガスの流量は１０〜１０００ｓ
ｃｃｍが好ましい。

【００１８】本発明においてプラズマ生成手段は、上述
したように、高密度プラズマが得られるものが好まし
く、その中でも、比較的簡易な構造である誘導結合型の
もの、およびマイクロ波型のものが特に好ましいが、こ
れらに限定されず、ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resona
nce)方式を用いたもの等、種々のプラズマ生成手段を用
いることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明が適用
されるＬＣＤ基板用成膜処理システムの平面図である。
このＬＣＤ基板用成膜処理システムは、複数例えば２５
枚の基板Ｇを収容するカセットＣを載置し、大気雰囲気
に維持されるカセットステーション１と、ロードロック
室３と、カセットＣとロードロック室３との間で基板Ｇ
の受け渡しを行う搬送機構２と、搬送機構２と反対側で
ロードロック室３に連接された矩形状の搬送室４と、搬
送室４に連接され基板Ｇを予備加熱するためのヒートバ
ッファ装置６と、搬送室４に連接されプラズマＣＶＤに
より基板Ｇ上にシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）を成膜する
プラズマＣＶＤ装置７とを有している。

【００２０】ロードロック室３と外側の大気雰囲気とを
連通する開口部、ロードロック室３と搬送室４との間、
搬送室４とヒートバッファ装置６との間、搬送室４とプ
ラズマＣＶＤ装置７との間にはゲートバルブ８が設けら
れている。

【００２１】搬送室４、ヒートバッファ装置６、および
プラズマＣＶＤ装置７は、真空雰囲気に維持される。ま
た、ロードロック室３は、大気側との間で基板Ｇの受け
渡しを行う際には大気雰囲気に維持され、真空雰囲気の
搬送室４との間で基板Ｇの受け渡しを行う際には真空雰
囲気に維持される。

【００２２】搬送室４内には多関節アーム５が設けられ
ており、この多関節アーム５がロードロック室３、ヒー
トバッファ装置６、およびプラズマＣＶＤ装置７に対す
る基板Ｇの受け渡しを行う。

【００２３】このような成膜処理システムにおいては、
まずカセットＣの例えば２５枚の基板Ｇを搬送機構２に
よりロードロック室３に搬入し、その後、大気側のゲー
トバルブ８を閉じ、ロードロック室３内を真空排気す
る。そして、ロードロック室３の搬送室４側のゲートバ
ルブ８を開け、多関節アーム５によりロードロック室３
からヒートバッファ装置６に装入され、ヒートバッファ
装置６で予備加熱された基板Ｇが多関節アーム５により
順次プラズマＣＶＤ装置７に搬送されてシリコン酸化膜
の成膜処理が行われる。この際に、ヒートバッファ機構
６は複数枚、例えば６枚の基板を装入することが可能と
なっている。処理後の基板Ｇは順次ロードロック室３に
戻され、２５枚の基板の処理が終了してロードロック室
３に戻された時点で、搬送室側のゲートバルブ８を閉
じ、ロードロック室３内を大気雰囲気にする。そして、
大気側のゲートバルブ８をが開け、搬送機構２によりロ
ードロック室３内の２５枚の基板ＧがカセットＣに戻さ
れる。

【００２４】次に、本発明が実施されるプラズマＣＶＤ
装置７について説明する。このプラズマＣＶＤ処理装置
７は、誘導結合型（ＩＰＣ）プラズマ生成機構を有して
いる。このプラズマＣＶＤ装置７は、図２に示すよう
に、導電性材料、例えばアルミニウムからなる気密なハ
ウジング１０を備えている。この気密なハウジング１０
内は、導電性材料、例えばセラミックスや石英からなる
誘電体壁１１を介して、上下に仕切られ、上側にアンテ
ナ室１２が、下側に処理室１３が区画されている。ま
た、このハウジング１０は、接地線１４によりハウジン
グ全体が接地されている。

【００２５】アンテナ室１２内には、誘電体壁１１に沿
って配置された高周波アンテナ１５が設けられている。
この高周波アンテナ１５は、図３に示すように、全体と
して略正方形の形状に形成されていると共に、それぞれ
別体に構成された略正方形のユニット、すなわち、第１
分岐アンテナ部１６、第２分岐アンテナ部１７、第３分
岐アンテナ部１８、および第４分岐アンテナ部１９から
構成されている。

【００２６】これら第１ないし第４分岐アンテナ部１６
〜１９の中心には、給電部材２０が配置され、アンテナ
室１２の上方に延在されている。給電部材２０とハウジ
ング１０との間には、絶縁性を有する気密部材２１が介
装されている。なお、給電部材２０を貫通して形成され
た第１ガス供給管３３については、後述する。

【００２７】これら第１ないし第４分岐アンテナ部１６
〜１９のうち、第１分岐アンテナ部１６を例に挙げ説明
すると、図３に示すように、第１分岐アンテナ部１６
は、給電部材２０に接続された結合部２１から外方に延
在され、コーナーの分岐部２２において２つ三角形部２
３，２４に分岐されている。これら２つの三角形部２
３，２４は、それぞれ、分岐部２２から三角形を描きな
がら順次渦巻き状に形成され、これら三角形部２３，２
４の終端には、接地点２５，２６が形成されている。し
たがって、後述するように、高周波アンテナ１５に所定
の高周波電力が印加された場合、その高周波電流は、第
１ないし第４分岐アンテナ部１６〜１９の延在・分岐方
向に沿って流されるため、各分岐アンテナ部に流れる電
流の方向が一方向に統一され、各分岐アンテナ部の間
で、電気的な相互干渉が生起されることがない。これに
より、処理室１３内に均一な磁界を形成し、均一な高密
度プラズマを励起することができる。

【００２８】また、三角形部２３，２４の終端に形成さ
れた接地点２５，２６には、図２に示すように、ハウジ
ング１０との間に、複数の接地部材２７が接続されてい
る。これにより、第１ないし第４分岐アンテナ部１６〜
１９の終端は、それぞれ、接地部材２７、ハウジング１
０、および接地線１４により接地されている。

【００２９】さらに、第１ないし第４分岐アンテナ部１
６〜１９のための給電部材２０には、マッチングボック
ス２８を介してＲＦ電源２９が接続されている。これに
より、このＲＦ電源２９から、誘導結合プラズマを発生
させるのに十分な出力をもった高周波電力、例えば１
３．５６ＭＨｚの高周波電力が供給されるようになって
いる。

【００３０】さらに、アンテナ室１２の側壁には、プラ
ズマの励起を抑制するガス、例えば、ＳＦ₆を供給する
ための供給管３０と、これを排出するための排出管３１
とが設けられている。これにより、供給管３０を介して
ＳＦ₆が供給されると、アンテナ室１２内での不要なプ
ラズマの励起を抑制することができ、高周波アンテナ１
５の損傷を防止することができる。

【００３１】処理室１３の上部の誘電体壁１１の下側に
は、プラズマ用成膜ガスを導入するための環状のシャワ
ーヘッド３２が設けられ、このシャワーヘッド３２に
は、多数のガス拡散孔が形成されている。このシャワー
ヘッド３２には、上述した給電部材２０内に形成された
第１ガス供給管３３が接続されており、第１ガス供給管
３３の他端にはシリコン含有ガスであるモノシラン（Ｓ
ｉＨ₄）供給源４１が接続されている。したがって、Ｓ
ｉＨ₄供給源４１から、第１ガス供給管３３およびシャ
ワーヘッド３２を介して、ＳｉＨ₄ガスが供給され、シ
ャワーヘッド３２内のガス拡散孔を介して、処理室１２
内の基板Ｇの上方に拡散されるようになっている。

【００３２】また、シャワーヘッド３２に隣接して、プ
ラズマ用の処理ガスを導入するためのシャワーヘッド３
４が設けられ、このシャワーヘッド３４には、第２ガス
供給管３５が接続されており、第２のガス供給管の他端
にはＯ₂ガス供給源４１およびＨ₂ガス供給源４２が接続
されている。したがって、Ｏ₂ガス供給源４１およびＨ₂
ガス供給源４２から、第２ガス供給管３５およびシャワ
ーヘッド３４を介して、Ｏ₂ガスおよびＨ₂ガスが供給可
能となっており、これらのガスが処理室１３内の上部に
拡散されるようになっている。

【００３３】さらに、処理室１３内の底部近傍には、シ
ャワーヘッド３４に対向するように、例えばセラミック
や石英等の絶縁支持部材３６ａを介して、被処理基板で
あるＬＣＤ基板Ｇを載置するための載置台３６が設けら
れている。この載置台３６は、例えば表面がアルマイト
処理（陽極酸化処理）されたアルミニウム等からなり、
その内部には、例えばセラミックヒータ等の加熱手段や
冷媒流路等の温度制御機構、温度センサー等（いずれも
図示せず）が設けられており、基板Ｇの温度を微細にか
つ自動的に所定温度に維持することができるようになっ
ている。載置台３６には、処理室内に搬入され載置台３
６に載置された基板Ｇを保持するためのクランプ（図示
せず）が設けられている。また、載置台３６は軸部材３
６ｂを介して昇降機構（図示せず）に接続されており、
昇降可能に構成される。また軸部材３６ｂを囲むよう
に、載置台３６と処理室１３の底壁とを気密にシールす
るようにベローズ３８が設けられている。なお、載置台
３６には、処理室１３内で生成されたプラズマを基板Ｇ
に引き込むための高周波電源が接続されていてもよい。

【００３４】さらに、ハウジング１０の底面の側壁近傍
部分には、複数の排気ポート３７が設けられ、これら排
気ポート３７には排気管３７ａが接続されている。そし
て、排気管３７ａには、例えば真空ポンプ、ターボ分子
ポンプ等の排気機構（図示せず）が設けられている。こ
れにより、処理室１３内が所定の真空度まで真空引きさ
れるようになっている。

【００３５】次に、このように構成されたプラズマＣＶ
Ｄ処理装置７により、シリコン酸化膜をＬＣＤ基板Ｇ上
に成膜方法について説明する。

【００３６】基板Ｇが処理室１３内に搬入され、載置台
３６に載置されてクランプされた後、図示しない排気機
構により排気管３７ａを介して処理室１３内が排気さ
れ、例えば１０^-6Ｔｏｒｒ程度の高真空状態に保持され
る。

【００３７】この所定の真空度になった後、処理室１３
内には、ＳｉＨ₄ガス供給源４１から第１ガス供給管３
３を介してからモノシランが導入されると共に、Ｏ₂ガ
ス供給源４２から第２ガス供給管を介してＯ₂ガスが導
入され、処理室１３内の圧力が１ｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒ
ｒに保持される。

【００３８】この時の流量は、ＳｉＨ₄ガスは、例えば
１０〜５００ＳＣＣＭ、Ｏ₂ガスは、例えば１０〜２０
００ＳＣＣＭに設定される。また、載置台３６に載置さ
れた基板Ｇは、例えば２００〜４５０℃の温度に保持さ
れる。

【００３９】次いで、ＲＦ電源２９から高周波アンテナ
１５に、周波数が例えば１３．５６ＭＨｚ、パワーが例
えば５００Ｗ〜１０ｋＷの高周波電力が供給され、基板
Ｇの上方に、ＳｉＨ₄ガス、Ｏ₂ガスのプラズマが形成さ
れ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）が基板Ｇ上に堆積され
る。

【００４０】この成膜処理を所定時間、例えば３０秒間
行った後、成膜時のプラズマを停止することなく、また
は停止直後に、ＳｉＨ₄ガスの供給を停止し、Ｈ２ガス
供給源４３から第２ガス供給管３５を介してＨ２ガスが
処理室１３内に導入される。この時の流量は、例えば１
０〜１０００ＳＣＣＭに設定される。このようにＨ２ガ
スが導入され、ＲＦ電源２９から高周波アンテナ１５に
高周波電力が供給されることにより、Ｈ₂ガスを含むプ
ラズマ、具体的にはＨ₂ガスとＯ₂ガスのプラズマが生成
される。このように、Ｈ₂ガスを含むプラズマを生成さ
せることにより、プラズマ中のＨと成膜されたシリコン
酸化膜中のＳｉとが反応し、膜中の欠陥を埋める作用を
果たす。したがって、膜質が良好な酸化シリコン膜が得
られる。

【００４１】この場合に、高周波アンテナ１５を用いて
誘導結合によりプラズマを形成するので、高密度のプラ
ズマを得ることができ、プラズマ粒子の衝突回数が多
く、反応性を高くすることができるので、処理室１３内
での短時間、例えば３０秒間程度のＨ₂ガス含有プラズ
マの処理で確実に膜質を向上させることができる。

【００４２】次に、本発明に従って実際に成膜した結果
について説明する。高真空に保持された処理室１３内の
載置台３６にＬＣＤ基板Ｇを載置し、ＳｉＨ₄ガスを１
５０ＳＣＣＭ、Ｏ₂ガスを９００ＳＣＣＭの流量で導入
し、処理室１３内の圧力を２０ｍＴｏｒｒとし、基板温
度を３５０℃に保持した状態で、ＲＦ電源２９から高周
波アンテナ１５に、周波数が１３．５６ＭＨｚ、パワー
が６ｋＷの高周波電力を供給して誘導結合により処理室
１３内にＳｉＨ₄ガス、Ｏ₂ガスのプラズマを生成させ、
３０秒間成膜処理を行い、シリコン酸化膜を成膜した。
その後、プラズマを停止することなく、ＳｉＨ₄ガスの
供給を停止し、３００ＳＣＣＭの流量でＨ₂ガスを処理
室１３内に導入し、Ｈ₂ガスとＯ₂ガスのプラズマを生成
し、そのプラズマでの処理を３０秒間行った。

【００４３】このようにして成膜処理を行った基板Ｇの
シリコン酸化膜の状態を調査した結果、フロットバンド
電圧Ｖfl＝−０．３Ｖ程度、界面準位密度Ｄit＝５×１
０¹⁰程度と熱酸化膜に匹敵する良質な膜が形成されたこ
とが確認された。これに対し、Ｈ₂ガスの導入を行わず
に従来通りに成膜を行った場合には、フロットバンド電
圧Ｖfl＝−２．０Ｖ程度、界面準位密度Ｄit＝５×１０
¹¹程度であった。この結果から、本発明の効果が確認さ
れた。

【００４４】以上の実施の形態では、誘導結合型のプラ
ズマＣＶＤ装置により高密度プラズマを生成したが、マ
イクロ波型のプラズマＣＶＤ装置によっても大掛かりな
装置によらずに高密度プラズマを得ることができる。マ
イクロ波型のプラズマ処理装置は、図４の断面図、図５
の平面図に示すように、マイクロ波電源５１から導波管
５２およびマイクロ波キャビティー５３を介して処理室
５０内にマイクロ波を導入し、高密度プラズマを形成す
る。キャビティー部分には石英等の誘電体部材５４が設
けられている。なお、参照符号５５はシャワーヘッドで
ある。

【００４５】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、プラズマ生成手
段としては、上述した誘導結合型や、マイクロ波型のも
のに限らず、ＥＣＲ型のもの等種々のプラズマ生成手段
を用いることができる。

【００４６】また、上記実施の形態では、シリコン含有
ガスとしてモノシランガスを用い、酸素含有ガスとして
酸素ガスを用いたが、これに限るものではなく、シリコ
ン含有ガスとしては、ＴＥＯＳ（Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄）
気化ガス等、酸素含有ガスとしては亜酸化窒素等、他の
種々のガスを用いることができる。

【００４７】さらに、上記実施の形態では水素ガスをモ
ノシランガスと酸素ガスによる成膜後、モノシランガス
を停止してから行ったが、水素ガスの導入時期はこれに
限るものではない。ただし、水素ガス含有プラズマがシ
リコン酸化膜の欠陥を埋める作用を有することから、上
記実施の形態のようにシリコン含有ガスの導入を停止し
た後、処理室１３内に水素ガスを導入するのが好まし
い。

【００４８】さらにまた、上記実施の形態では、水素ガ
スの導入経路を酸素ガスと同様にしたが、これに限定さ
れず、いかなる経路であってもよい。例えば、シリコン
含有ガスと同じ経路であってもよいし、全く別個な経路
であってもよい。

【００４９】さらにまた、上記実施の形態では、ＬＣＤ
基板に対してシリコン酸化膜を形成する場合について説
明したが、半導体ウエハ等、ＬＣＤ基板用以外の他の被
処理基板に対しても適用できることはいうまでもない。
ただし、半導体ウエハのように熱酸化膜を形成可能な基
板よりも熱酸化膜を形成することができないＬＣＤ基板
に対してより有効である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理室内にシリコン含有ガスおよび酸素含有ガスを導入
し、プラズマを生成し、基板にシリコン酸化膜を堆積し
て成膜するプラズマＣＶＤによる成膜処理の際に、水素
ガスを処理室内に導入し、水素ガス含有プラズマを形成
するので、水素含有プラズマ中の水素が形成されたシリ
コン酸化膜のシリコンと結びつき、膜の欠陥を埋めるこ
とができ、膜質を良好にすることができる。

【００５１】この場合に、プラズマとして高密度プラズ
マを用いることにより、プラズマ粒子の衝突回数が多
く、反応性を高くすることができるので、成膜処理室内
での短時間の水素ガス含有プラズマの処理で確実に膜質
を向上させることができる。

【００５２】また、成膜のためのシリコン含有ガスを停
止後に水素ガスを導入して水素ガス含有プラズマを生成
させることにより、一層膜質の良好なシリコン酸化膜を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるＬＣＤ基板用成膜処理シス
テムの平面図。

【図２】本発明の一実施形態に適用されるプラズマＣＶ
Ｄ成膜装置の概略構成を示す断面図。

【図３】図２のプラズマＣＶＤ成膜装置の高周波アンテ
ナを示す平面図。

【図４】高密度プラズマを形成するための他のプラズマ
ＣＶＤ装置のプラズマ生成手段を示す断面図。

【図５】図４のプラズマ生成手段の平面図。

【符号の説明】

７；プラズマＣＶＤ処理装置１２；アンテナ室１３；処理室１５；高周波アンテナ２９；高周波電源３３；第１ガス供給管３５；第２ガス供給管３６；載置台５１；マイクロ波電源５２；導波管５３マイクロ波キャビティーＧ；ＬＣＤ基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理室内にシリコン含有ガスおよび酸素
含有ガスを導入してこれらガスのプラズマを生成し、基
板にシリコン酸化膜を堆積して成膜するシリコン酸化膜
の成膜方法において、前記シリコン含有ガスおよび酸素含有ガス以外に、水素
ガスを処理室内に導入して、処理室内に水素を含有する
プラズマを生成する工程を具備することを特徴とするシ
リコン酸化膜の成膜方法。
【請求項２】プラズマＣＶＤにより基板にシリコン酸
化膜を堆積して成膜するシリコン酸化膜の成膜方法であ
って、処理室内にシリコン含有ガスおよび酸素含有ガスを導入
する工程と、処理室内にシリコン含有ガスおよび酸素含有ガスのプラ
ズマを生成し、基板にシリコン酸化膜を堆積する工程
と、前記シリコン含有ガスの導入を停止し、処理室内に水素
ガスを導入して、水素を含有するプラズマを生成する工
程とを具備することを特徴とするシリコン酸化膜の成膜
方法。
【請求項３】前記水素ガスを導入する工程は、前記プ
ラズマ発生手段によるプラズマの生成を停止することな
く、シリコン含有ガスを停止し、実施されることを特徴
とする請求項２に記載のシリコン酸化膜の成膜方法。
【請求項４】前記水素ガスを導入する工程は、前記プ
ラズマ生成手段によるプラズマの生成を停止した直後
に、シリコン含有ガスを停止し、実施されることを特徴
とする請求項２に記載のシリコン酸化膜の成膜方法。
【請求項５】前記シリコン含有ガスおよび酸素含有ガ
スのプラズマおよび水素を含有するプラズマは高密度プ
ラズマであることを特徴とする請求項１ないし請求項４
のいずれか１項に記載のシリコン酸化膜の成膜方法。
【請求項６】プラズマＣＶＤにより基板にシリコン酸
化膜を堆積して成膜するシリコン酸化膜の成膜装置であ
って、処理室内にシリコン含有ガスおよび酸素含有ガスを導入
する成膜ガス導入手段と、処理室内に水素ガスを導入する水素ガス導入手段と、処理室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段とを具
備し、前記プラズマ生成手段により、シリコン含有ガスおよび
酸素含有ガスのプラズマを生成して基板にシリコン酸化
膜を堆積するとともに、水素を含有するプラズマを形成
することを特徴とするシリコン酸化膜の成膜装置。
【請求項７】前記水素ガス導入手段は、前記シリコン
含有ガスの導入を停止した後、処理室内に水素ガスを導
入することを特徴とする請求項６に記載のシリコン酸化
膜の成膜装置。
【請求項８】前記水素ガス導入手段は、前記プラズマ
生成手段よるシリコン含有ガスおよび酸素含有ガスのプ
ラズマの生成を停止することなく、シリコン含有ガスを
停止し、水素ガスを導入することを特徴とする請求項７
に記載のシリコン酸化膜の成膜装置。
【請求項９】前記水素ガス導入手段は、前記プラズマ
生成手段によるシリコン含有ガスおよび酸素含有ガスの
プラズマの生成を停止した直後に、シリコン含有ガスを
停止し、水素ガスを導入し、前記プラズマ生成手段によ
り水素ガスを含有するプラズマを生成することを特徴と
する請求項７に記載のシリコン酸化膜の成膜装置。
【請求項１０】前記プラズマ生成手段は、高密度プラ
ズマを生成することを特徴とする請求項６ないし請求項
９のいずれか１項に記載のシリコン酸化膜の成膜装置。
【請求項１１】前記プラズマ生成手段は、誘導結合型
またはマイクロ波型であることを特徴とする請求項１０
に記載のシリコン酸化膜の成膜装置。