JPH1197359A - 薄膜形成装置および薄膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置において、導波窓
および観察窓に膜が付着することを防止して欠陥のない
薄膜を効率良く製造する。 【解決手段】 導波窓９にはガス導入管１６から、観察
窓１３にはガス導入管２７から、それぞれガスを吹付け
ながらプラズマ生成室２にプラズマガスを導入してマイ
クロ波によってプラズマを生成し、前記プラズマ生成室
２と連通する反応室３へ反応ガスを導入して前記プラズ
マによって該反応ガスを活性化して基板１１上に薄膜を
形成する。導波窓９および観察窓１３の表面上には吹付
けられた点から周辺へ拡散するガスの流れが形成されて
いるので、解離した反応ガスの成分が導波窓９および観
察窓１３に付着して膜が形成されることを防止すること
ができる。これによって、基板１１の状態を確認しなが
らマイクロ波の減衰と欠陥の形成を防いで、効率よく薄
膜を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ生成室に
導入されたプラズマガスをマイクロ波によって電離して
プラズマを生成し、反応室に導入された反応ガスを前記
プラズマによって活性化して、反応室に載置された被処
理基板上に薄膜を形成するＥＣＲ（電子サイクロトロン
共鳴）プラズマＣＶＤ（化学気相成長）装置などの薄膜
形成装置に関し、また該装置を用いてシリコン薄膜など
の半導体薄膜を形成する薄膜形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来技術であるＥＣＲ（電子サ
イクロトロン共鳴）プラズマＣＶＤ（化学気相成長）装
置３１の構成を示す断面図である。ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置３１は、プラズマ生成室３２、反応室３３、導波
管３４、磁気コイル３５、ガス導入管３６，３７、排気
管３８および観察窓４３を含んで構成される。

【０００３】地球の重力が作用する方向を鉛直方向とす
ると、反応室３３の鉛直方向上側に、プラズマ生成室３
２が設けられる。プラズマ生成室３２と反応室３３とは
連通しており、この連通部をプラズマ引出口４０とす
る。

【０００４】プラズマ生成室３２を規定する外壁に導波
管３４が挿入され、マイクロ波発生源が導波管３４を介
して接続される。また、プラズマ生成室３２の外壁に、
ガス導入管３６が挿入され、プラズマガス供給源がガス
導入管３６を介してプラズマ生成室３２に接続される。
導波管３４とプラズマ生成室３２との間に導波窓３９が
設けられる。該導波窓３９は、透明な板状の部材から構
成され、マイクロ波を通過させるが、プラズマ生成室３
２から導波管３４へ流れるガスを遮断する。プラズマ生
成室３２の周囲に、磁気コイル３５が設けられる。

【０００５】反応室３３は、プラズマ生成室３２と同様
に外壁によって規定される。反応室３３では、プラズマ
引出口４０の直下に、試料台４２が備えられる。試料台
４２の上に処理対象の基板４１が載置される。前記試料
台４２に載置される基板４１よりも鉛直方向上側となる
反応室３３の外壁に、ガス導入管３７が挿入され、反応
ガス供給源が、ガス導入管３７を介して反応室３３に接
続される。

【０００６】また、反応室３３の外壁に排気管３８が挿
入され、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置３１の内部の気体を
排気する真空ポンプが、排気管３８を介して反応室３３
に接続される。さらに、透光性を有し、反応室３３の室
内状態を観察するための窓である観察窓４３が、反応室
３３の外壁に設けられる。

【０００７】次に、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置３１を用
いた薄膜の形成方法について説明する。試料台４２に基
板４１を載置した後、排気管３８からプラズマ生成室３
２および反応室３３の内部の気体を排気する。予め定め
る真空度が得られると、ガス導入管３６からプラズマの
原料となるプラズマガスをプラズマ生成室３２に導入
し、ガス導入管３７からプラズマによって活性化される
反応ガスを反応室３３に導入する。基板４１上にシリコ
ン薄膜を形成するときは、たとえば反応ガスとしてシラ
ンガスが用いられる。プラズマガスと反応ガスとが導入
されている間も排気管３８から一定の割合で排気を継続
しながら、装置３１の内部をある定まった圧力とする。
装置３１を用いて基板４１上に薄膜を形成しようとする
作業者は、観察窓４３から反応室３３の内部の基板４１
の位置を確認して作業を進める。

【０００８】続いて、たとえば２．４５ＧＨｚのマイク
ロ波を導波管３４を介してプラズマ生成室３２へ導入す
る。同時に、磁気コイル３５に電流を供給してプラズマ
生成室３２の内部に鉛直方向下向きの磁界を発生させ
る。前述のような磁界を発生できるように磁気コイル３
５の巻き方向は決定される。前記マイクロ波によって、
プラズマ生成室３２では、水素ガスから水素の高電離プ
ラズマが生成される。該プラズマは、前記磁界によって
プラズマ流４４となってプラズマ引出口４０を介して反
応室３３へ引出される。該プラズマ流４４は、反応室３
３のシランガスを活性化する。活性化されたシランガス
の成分は基板４１に向かい、該基板４１の表面上にシリ
コン薄膜が形成される。このようなＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置３１は、たとえば特開平８−１１９７９３号公報
に開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述したようなＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置３１では、プラズマの生成が開始さ
れるある定まった圧力を得るまでの間に、導入されたシ
ランガスの一部が、反応室３３からプラズマ生成室３２
へ侵入する。このような状態で、マイクロ波が導入され
てプラズマが生成されると、プラズマ生成室３２の内部
でシランガスが解離することがある。また、反応室３３
で解離したシランガス成分の一部が、プラズマ引出口４
０を介してプラズマ生成室３２へ侵入することもある。
これによって、導波窓３９にシリコン膜が付着する。ま
た、反応室３３においても、解離したシランガスによっ
て前記観察窓４３にシリコン膜が付着する。このような
シリコン膜は、成膜回数が増えるに従って厚みを増して
ゆく。

【００１０】導波窓３９に付着したシリコン膜の厚みに
比例して、導波管３４からプラズマ生成室３２へ導入さ
れるマイクロ波のエネルギ損失が増加する。マイクロ波
のエネルギ損失に伴い、生成されるプラズマが少なくな
るので、プラズマによって活性化されるシランも減少
し、結果的に、同じ膜厚の薄膜を形成するために要する
時間が長くなる。さらに、導波窓３９に付着したシリコ
ン膜が剥がれて基板４１の上に落下し、薄膜中に取込ま
れると、半導体薄膜の欠陥の１つであるピンホールとな
り、半導体素子には不適当な薄膜となる。

【００１１】また、たとえば基板４１の載置位置がずれ
たままの状態では、基板４１に均一に活性化されたシラ
ンガスが供給されないので、基板４１の上に均質な薄膜
を形成することができない。観察窓４３にシリコン膜が
付着していると、反応室３３の内部の基板４１の位置を
確認することができないので、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装
置３１の動作を止めることができない。したがって、基
板４１がずれたまま装置３１を動作させて、成膜状態の
悪い不均質な薄膜を形成することになる。

【００１２】これまで、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置３１
では、導波窓３９と観察窓４３とに付着したシリコン膜
を除去するために、装置３１から導波窓３９と観察窓４
３とを取外して洗浄して、上記の問題点を解決してい
た。しかし、この方法では導波窓３９と観察窓４３とを
洗浄している期間は、装置を停止しなければならず、薄
膜の生産性が低下する。

【００１３】本発明の目的は、マイクロ波の導波窓およ
び室内状態観察用の観察窓への膜の付着を防止し、被処
理基板上に欠陥のない薄膜を効率よく形成することがで
きる薄膜形成装置および薄膜形成方法を提供することで
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、プラズマ生成
室に導入されたプラズマガスとマイクロ波とからプラズ
マを生成し、前記プラズマ生成室に連通する反応室に導
入された反応ガスを、前記プラズマによって活性化し
て、反応室に載置された被処理基板上に薄膜を形成する
薄膜形成装置において、前記マイクロ波の導波窓に向け
て吹付けられる予め定められるガスを導入する第１ガス
導入管を含むことを特徴とする薄膜形成装置である。

【００１５】本発明に従えば、前記薄膜形成装置では、
プラズマ生成室でプラズマガスがマイクロ波によって電
離されてプラズマが生成され、該プラズマが、前記プラ
ズマ生成室に連通する反応室で反応ガスを活性化して、
被処理基板上に薄膜が形成される。

【００１６】該薄膜形成装置において、マイクロ波導波
窓は、プラズマガスおよび解離した反応ガスの成分が、
マイクロ波を導波する導波管へ侵入しないように遮断す
る働きをする。予め定めるガスが、第１ガス導入管から
導入されて前記マイクロ波導波窓に向けて吹付けられる
ことによって、マイクロ波導波窓の表面に沿って、該表
面上でぶつかった点から周辺へ向かう前記ガスの流れが
形成される。前記表面上は、常にガスによって覆われる
ので、前記プラズマによって解離した反応ガスの成分
が、マイクロ波導波窓に接触することがない。したがっ
て、マイクロ波導波窓に前記反応ガス成分が付着して、
膜となることを防ぐことができるので、プラズマ生成室
へ導入されるマイクロ波のエネルギ損失を防ぐことがで
きる。これによって、プラズマ生成室において、マイク
ロ波によってプラズマガスを電離してプラズマを効率よ
く生成することができ、反応室において、該プラズマに
よって反応ガスを充分に活性化することができるので、
被処理基板上に成膜回数にかかわらず、常に同じ成膜時
間で同じ厚さの薄膜を形成することができる。また、マ
イクロ波導波窓に膜が付着しないので、その膜の小片が
基板上に落下して、該小片を含んだ欠陥を有する薄膜が
形成されることを防ぐことができる。さらに、マイクロ
波の導波窓を取外して洗浄する必要がなくなり、薄膜形
成装置を停止しないで、連続して薄膜形成を行うことが
できる。したがって、生産性の高い薄膜形成装置を実現
することができる。

【００１７】また本発明は、前記第１ガス導入管は、マ
イクロ波導波窓と対向して設けられる単一のガス導入口
を有することを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、前記単一のガス導入口か
らマイクロ波導波窓に向けてガスが吹付けられる。これ
によって、前記ガスの流れは、マイクロ波導波窓の表面
にぶつかり、該表面上のぶつかった点から周辺へ拡散す
る。このようにして、前記ガスはマイクロ波導波窓の表
面上を流れるので、前記反応ガスの成分が導波窓に付着
して膜となることを防止することができる。したがっ
て、マイクロ波を減衰させることなくプラズマ生成室に
導入することができるとともに、薄膜中に欠陥が形成さ
れることを防止することができ、従来よりも品質の良い
薄膜を高い生産性で製造することができる薄膜形成装置
を得ることができる。

【００１９】また本発明は、前記第１ガス導入管は、複
数のガス導入口を有し、各ガス導入口は、マイクロ波導
波窓と対向する位置で、マイクロ波導波窓内方に向かっ
て設けられることを特徴とする。

【００２０】本発明に従えば、プラズマ生成室におい
て、マイクロ波導波窓の近傍の水平方向の仮想平面に、
水平方向にガスが吹出されるようにして、複数のガス導
入口が、前記マイクロ波導波窓の中心を通過する導波窓
の垂線に向けて配置される。該ガス導入口からガスが導
入されると、複数のうちの１つのガス導入口からのガス
の流れは、他のガス導入口からのガスの流れと仮想平面
上の前記垂線付近でぶつかる。ここでガスの流れは、マ
イクロ波導波窓に向かう流れと反応室に向かう流れとに
分離される。

【００２１】前記ガスの流れのうち、マイクロ波導波窓
に向かうガスの流れは、マイクロ波導波窓にぶつかっ
て、マイクロ波導波窓の表面に沿って周辺へ拡散する。
複数のガス導入口からガスが導入されるので、前述した
ガスの流れが形成される領域が広くなる。これによっ
て、プラズマによって解離した反応ガスの成分が、マイ
クロ波導波窓に付着して膜となることを、より効果的に
防止することができる。したがって成膜回数にかかわら
ず、効率良くプラズマを生成して、欠陥のない薄膜を成
膜できる薄膜形成装置を実現することができる。

【００２２】また本発明は、前記第１ガス導入管に供給
されるガスが、水素ガス、アルゴンガス、窒素ガス、こ
れらのうちの少なくとも２種類以上の混合ガスおよび前
記プラズマガスの中から選ばれることを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、マイクロ波導波窓に吹付
けられるガスは、水素ガス、アルゴンガス、窒素ガス、
これらのうち少なくとも２種類以上の混合ガスおよびプ
ラズマガスの中から選ばれる。これらのガスは、薄膜の
形成に悪影響を及ぼすことがない。また、前記ガスが、
ガス導入口を介してマイクロ波導波窓の表面上に吹付け
られると、該ガスは、表面とぶつかった点から表面に沿
って周辺へ流れ、マイクロ波導波窓の表面はガスによっ
て覆われる。これによって、解離した反応ガスの成分が
マイクロ波導波窓に接近できず、マイクロ波導波窓の表
面上に付着して膜となることを防止して前述のような薄
膜形成装置を得ることができる。特に、プラズマガスが
吹付けられる場合は、上述のように作用するとともに、
プラズマ生成室へ導入されるマイクロ波と反応してプラ
ズマになる。したがって、効率良くプラズマが生成され
るので、欠陥がない薄膜を、さらに効率良く連続して製
造することができる薄膜形成装置を得ることができる。

【００２４】また本発明は、前記反応室には、室内状態
観察用の透光性を有する観察窓が設けられており、前記
薄膜形成装置は、前記観察窓に向けて吹付けられる予め
定められるガスを導入する第２ガス導入管を含むことを
特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、前記観察窓に吹付けられ
る予め定められるガスが、第２ガス導入管から導入され
ることによって、該観察窓の表面上に吹付けられた点か
ら周辺へ拡散するガスの流れが形成される。これによっ
て、解離した反応ガスの成分は前記観察窓の表面に寄付
けられないので、膜が付着することがない。したがって
作業者は前記観察窓から反応室内部を常に観察すること
ができ、基板の配置ずれを確認したときには、装置を停
止して基板の配置を補正することができる。このように
して、均質な薄膜を形成できる薄膜形成装置を実現する
ことができる。

【００２６】また本発明は、前記第２ガス導入管に供給
されるガスが、水素ガス、アルゴンガス、窒素ガスおよ
びこれらのうちの少なくとも２種類以上の混合ガスの中
から選ばれることを特徴とする。

【００２７】本発明に従えば、水素ガス、アルゴンガ
ス、窒素ガスおよびこれらのうちの少なくとも２種類以
上の混合ガスの中から選ばれたガスが、第２ガス導入管
から前記観察窓に吹付けられる。前記ガスは、薄膜の形
成に影響を及ぼすことがない。前記ガスは、観察窓の表
面上の吹付けられた箇所から周辺へ流れて常に該表面上
を覆うので、前記観察窓への膜の付着を防止することが
できる。したがって、作業者は、該観察窓から常に反応
室の内部状態を観察することができ、基板がずれてしま
ったときに装置を停止し、基板を載置し直すことができ
る。これによって、均質な薄膜を形成することができる
薄膜形成装置を実現することができる。

【００２８】また本発明は、プラズマ生成室に導入され
たプラズマガスとマイクロ波とからプラズマを生成し、
前記プラズマ生成室に連通する反応室に導入された反応
ガスを前記プラズマによって活性化して、反応室に載置
された被処理基板上に薄膜を形成する薄膜形成方法にお
いて、前記マイクロ波の導波窓に向けて予め定められる
ガスを吹付けながら薄膜を形成することを特徴とする薄
膜形成方法である。

【００２９】本発明に従えば、前記マイクロ波導波窓
は、プラズマガスおよび解離した反応ガスの成分がマイ
クロ波を導波する導波管へ侵入しないように遮断する働
きをする。該マイクロ波の導波窓の表面に、前記ガスを
吹付けながら被処理基板上に薄膜を形成することによっ
て、該表面上は前記ガスが吹付けられた点から周辺へ拡
散することによって覆われる。したがって、プラズマに
よって解離した反応ガスの成分が、マイクロ波導波窓の
表面上に付着して膜となることがない。これによって、
該膜の小片が基板上に落下することを防止することがで
きる。また、マイクロ波を減衰させることなく、プラズ
マ生成室へ導入することができるので、反応室では、効
率よく反応ガスが活性化されて、被処理基板上に従来よ
りも品質の良い薄膜を連続して形成することができる。

【００３０】また本発明は、前記マイクロ波導波窓に向
けて、水素ガス、アルゴンガス、窒素ガス、これらのう
ちの少なくとも２種類以上の混合ガスおよび前記プラズ
マガスの中から選ばれたガスを吹付けながら薄膜を形成
することを特徴とする。

【００３１】本発明に従えば、前記マイクロ波導波窓の
表面に、水素ガス、アルゴンガス、窒素ガス、これらの
うちの少なくとも２種類以上の混合ガスおよびプラズマ
ガスの中から選ばれたガスが吹付けられると、前記ガス
は、該表面上でぶつかった点から、該表面に沿って周辺
へ拡散するように流れる。これによって、解離した反応
ガスはマイクロ波導波窓の表面に付着して膜となること
がない。導波窓に吹付けられる前記ガスは、被処理基板
上に形成される薄膜に悪影響を及ぼすことがない。さら
に、前記ガスが導波窓に吹付けられることによって、マ
イクロ波のエネルギ損失が防止されるので、プラズマ生
成室では、効率よくプラズマが生成され、反応ガスが活
性化されて、被処理基板上に常に同じ成膜速度で薄膜を
形成することができる。また、前記膜が付着しないの
で、欠陥の原因となる膜の小片が含有されない、品質の
よい薄膜を連続して形成することができる。特に、プラ
ズマガスが選択される場合は、上記作用をするととも
に、マイクロ波で電離されてプラズマとなることができ
るので、さらに効率よく薄膜を形成することができる。

【００３２】また本発明は、前記反応室に設けられた室
内状態観察用の透光性を有する観察窓に向けて予め定め
られるガスを吹付けながら薄膜を形成することを特徴と
する。

【００３３】本発明に従えば、前記観察窓の表面上に沿
って周囲へ向かうガスの流れが形成されて、ガスによっ
て観察窓の表面が覆われた状態で薄膜が形成される。こ
れによって、解離した反応ガスが前記観察窓に付着して
膜となるのを防止することができる。したがって、作業
者は常に反応室の内部状態を観察できるので、基板の載
置位置のずれを確認して、基板の位置を補正することが
できる。このようにして、被処理基板上に常に均質な薄
膜を形成することができる。

【００３４】また本発明は、前記観察窓に向けて、水素
ガス、アルゴンガス、窒素ガスおよびこれらのうちの少
なくとも２種類以上の混合ガスの中から選ばれたガスを
吹付けながら薄膜を形成することを特徴とする。

【００３５】本発明に従えば、水素ガス、アルゴンガ
ス、窒素ガスおよびこれらのうちの少なくとも２種類以
上の混合ガスは、前記観察窓の表面に吹付けられると、
前記観察窓の表面上のぶつかった点から周辺へ拡散する
ガスの流れを形成する。前記ガスは、薄膜の形成に悪影
響を及ぼすことがない。さらに、前述のような作用によ
って、解離した反応ガスの成分が観察窓に付着して膜と
なるのを防止する。したがって、作業者は、常に反応室
内部を観察して基板の位置を確認し、均質な薄膜を形成
することができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施形態で
あるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１５の構成を示す断面図
である。ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１５は、プラズマ生
成室２、反応室３、導波管４、磁気コイル５、ガス導入
管６，７，１６および排気管８を含んで構成される。

【００３７】プラズマ生成室２は、地球の重力が作用す
る方向を鉛直方向とすると、反応室３の鉛直方向上側に
設けられる。プラズマ生成室２と反応室３とは連通して
おり、この連通部をプラズマ引出口１０とする。

【００３８】プラズマ生成室２を規定する外壁に導波管
４が挿入され、マイクロ波発生源が導波管４を介してプ
ラスマ生成室２に接続される。また、プラズマ生成室２
の外壁にガス導入管６，１６が挿入され、２つのガス供
給源がそれぞれガス導入管６，１６を介してプラズマ生
成室２に接続される。導波管４とプラズマ生成室２との
間に導波窓９が設けられる。該導波窓９は、透明な板状
の部材から構成され、マイクロ波を通過させるが、プラ
ズマ生成室２から導波管４へ流れるガスを遮断する。

【００３９】ガス導入管１６の端部は、プラズマ生成室
２に引入れられており、プラズマ生成室２で端部がＵ字
形状に曲げられ、ガス導入口１７は、導波窓９のプラズ
マ生成室２側の表面に向けられる。該ガス導入管１６
が、導波窓９に向けてガスを吹出す第１ガス導入管に相
当する。プラズマ生成室２の周囲に、磁気コイル５が設
けられる。

【００４０】反応室３において、プラズマ引出口１０の
直下に試料台１２が備えられる。試料台１２の上に処理
対象の基板１１が載置される。前記試料台１２に載置さ
れる基板１１よりも鉛直方向上側となる、反応室３の外
壁にガス導入管７が挿入され、反応ガス供給源が、ガス
導入管７を介して接続される。また、反応室３の外壁に
排気管８が挿入され、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１５の
内部の気体を排気するための真空ポンプが、排気管８を
介して接続される。

【００４１】続いて、第１実施形態のＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置１５を用いて薄膜の形成を行う場合の薄膜の形
成方法および薄膜形成条件について説明する。基板１１
は試料台１２に載置され、基板１１は２００℃に加熱さ
れる。排気管８からプラズマ生成室２および反応室３の
気体を排気して、ある定まった真空度が得られると、ガ
ス導入管６からプラズマの原料となるプラズマガスとし
て、流量１００ｓｃｃｍの水素ガスをプラズマ生成室２
へ導入する。ガス導入管１６からは、導波窓９へ向けて
吹付ける流量１０ｓｃｃｍの水素ガスを導入する。この
水素ガスはプラズマガスとしても作用する。さらに反応
室３には、ガス導入管７から反応ガスとして、流量５０
ｓｃｃｍのモノシラン（ＳｉＨ₄）やジシラン（Ｓｉ₂Ｈ
₆）などのシランガスを導入する。このときも真空ポン
プの動作は継続されており、排気管８を介して一定の割
合で排気を続け、装置１５の内部の圧力を５００Ｐａと
する。

【００４２】この後、磁気コイル５に２０Ａの電流を供
給し、同時に導波管４から出力が２ｋＷであるマイクロ
波をプラズマ生成室２へ導入する。なお、電流とマイク
ロ波とが同時に供給される時間は１５分間とした。この
薄膜の形成方法は、薄膜形成条件である各種の値を上述
の値以外のものにしてもよい。上述の数値は、最良の例
である。

【００４３】上述のようなＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１
５の操作によって、装置１５の内部で生じるプラズマ生
成および薄膜形成の過程を以下に説明する。

【００４４】導波管４から導波窓９を介してマイクロ波
をプラズマ生成室２の内部に導入すると、プラズマ生成
室２の内部の水素ガスが、電子と水素の陽イオンとから
構成される高電離プラズマとなる。

【００４５】前記プラズマ中の電子は反磁性を示すの
で、マイクロ波の導入と同時に磁気コイル５に電流を流
すことによって生じる磁力線に沿って流れる電子流とな
って、反応室３へ引出される。電子流によって装置内部
の空間に生じる電位差によって、電気的中性を保持する
ために水素の陽イオン流が生じるが、電子流と水素の陽
イオン流の発生にほとんど時間差はなく、電子流と水素
の陽イオン流とから成るプラズマ流１４として観察され
る。このとき、プラズマ流１４の中で水素の陽イオンの
一部は電子と再結合し、基板１１の方向へ向かう中性原
子流も生じる。

【００４６】反応室３において、前記電子はシランガス
を活性化する。活性化されたシランガスが基板１１へ向
かい、基板１１にシリコン薄膜が形成される。また、水
素の陽イオンや水素原子は、基板１１に形成されつつあ
るシリコン薄膜に衝撃を与え、膜形成反応を高める機能
を持つ。

【００４７】第１実施形態の比較例として、図９に示さ
れる従来技術のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置３１による薄
膜の作成について説明する。ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置
３１の構造は、第１実施形態のＥＣＲプラズマＣＶＤ装
置１５と比較して、ガス導入管１６に対応するガス導入
管がないことが異なり、他はＥＣＲプラズマＣＶＤ装置
１５と等しい。

【００４８】従来技術のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置３１
の薄膜形成方法および薄膜形成条件は、第１実施形態と
比較して、ガス導入管１６に対応するガス導入管がない
ので、第１実施形態でガス導入管１６から導入していた
流量１０ｓｃｃｍの水素ガスを導入しない点が異なり、
それ以外は、第１実施形態と同じとした。

【００４９】従来技術のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置３１
の内部でのプラズマ生成および薄膜形成の過程は、第１
実施形態と同様であり、説明は省略する。

【００５０】図２は、第１実施形態のＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置１５を用いたときの成膜回数と成膜速度との関
係を示すグラフである。ここでは、１分間当たりに生成
された薄膜の厚さを成膜速度と定義している。曲線５１
は、第１実施形態における関係を示し、曲線５２は比較
例における関係を示す。両者ともに、成膜回数の増加に
伴って成膜速度が低下しているが、従来の装置３１の成
膜速度の方が大きく低下している。また、成膜回数の増
加に伴い、両者の成膜速度の差は大きくなっている。こ
のような結果が得られた理由は、次のように考えられ
る。

【００５１】第１実施形態のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置
１５では、導波窓９のプラズマ生成室２側の表面にガス
導入管１６から水素ガスを吹付けているので、水素ガス
が導波窓９の表面にぶつかって周辺へ拡散される。この
ようにして、導波窓９の表面上は水素ガスでほぼ覆われ
るので、導波窓９にはシリコンが付着しにくく、膜が形
成されにくい。したがって、導波窓９を介してプラズマ
生成室２に導入されるマイクロ波の損失が従来のＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置３１の場合よりも少なくなる。成膜
回数の増加につれて、従来の装置３１の導波窓３９に付
着するシリコン膜は、第１実施形態の装置１５の導波窓
９に付着するシリコン膜よりも厚くなり、マイクロ波の
損失も大きくなる。これによって、マイクロ波によって
生成されるプラズマが減少し、プラズマによって活性化
されるシランも減少するので、同じ膜厚を有する薄膜の
成膜時間は成膜回数が増加するに従って長くなる。した
がって、成膜回数の増加に伴い、第１実施形態の装置１
５よりも従来の装置３１の方が、成膜速度が低下する。

【００５２】なお、第１実施形態の装置１５において、
ガス導入管１６から導波窓９に向けて吹出すガスに、ア
ルゴン（Ａｒ）ガスあるいは窒素（Ｎ₂）ガスを用いて
も同様の結果が得られた。また、水素ガス、アルゴンガ
スおよび窒素ガスのうち２種類以上混合した混合ガスを
用いた場合についても同様の結果が得られた。

【００５３】図３は、本発明の第２実施形態であるＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置１８の構成を示す断面図である。
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１８の構造は、第１実施形態
のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１５と比較して、ガス導入
管１６に代わってガス導入管１９が設けられた点が異な
り、他はＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１５と同様にして構
成され、同じ部材には同じ参照符号を付して示し、説明
は省略する。

【００５４】ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１８は、プラズ
マ生成室２の外壁にガス導入管１９が挿入され、ガス供
給源が、ガス導入管１９を介してプラズマ生成室２に接
続される。該ガス導入管１９の端部は、プラズマ生成室
２に引入れられて設けられる。導波窓９の近傍の直下
に、水平方向の仮想平面を考えると、プラズマ生成室２
に引入れられたガス導入管１９の端部は、たとえば前記
仮想平面上に、プラズマ生成室２を囲む外壁に沿って設
けられる。ガス導入管１９に設けられる複数のガス導入
口２０は、導波窓９の中心を通過する導波窓９表面に対
する仮想的な垂線と前記仮想平面との交点に向かってガ
スが吹出されるようにして仮想平面上に配置される。好
ましくはプラズマ生成室２において、マイクロ波が通過
する領域以外の空間に、ガス導入管１９とガス導入口２
０とは配置される。なお、前記ガス導入管１９が前記第
１ガス導入管に相当する。

【００５５】続いて、薄膜形成方法および薄膜形成条件
について説明する。本実施形態では、４つのガス導入口
２０を有するガス導入管１９を用いた。また、本実施形
態では、ガス導入管６からはガスを導入せず、第１実施
形態において、ガス導入管６から導入した流量１００ｓ
ｃｃｍの水素ガスとガス導入管１６から導入した流量１
０ｓｃｃｍの水素ガスとを合わせた流量１１０ｓｃｃｍ
の水素ガスを、ガス導入管１９からプラズマ生成室２へ
導入した。本実施形態では、ガス導入管１９から導入さ
れる水素ガスがプラズマガスと吹付けガスの両方の働き
をする。その他は、第１実施形態と同じ薄膜形成方法お
よび薄膜形成条件とした。

【００５６】ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１８内部でのプ
ラズマ生成および薄膜形成過程は、第１実施形態と同様
であり、説明は省略する。

【００５７】図４は、本発明の第３実施形態であるＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置２１の構成を示す断面図である。
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置２１の構造は、第２実施形態
のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１８と比較して、ガス導入
管６がないことが異なり、他はＥＣＲプラズマＣＶＤ装
置１８と等しく、同じ部材には同じ参照符号を付して示
し、説明は省略する。薄膜形成方法および薄膜形成条件
は、第２実施形態と同じである。また、ＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置２１内部でのプラズマ生成および薄膜形成過
程は、第１実施形態と同様であり、説明は省略する。

【００５８】図５は、第２および第３実施形態のＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置１８，２１を用いたときの成膜回数
と成膜速度との関係を示すグラフである。成膜速度の定
義は、第１実施形態で説明した定義と同じである。曲線
５３は、第２および第３実施形態における関係を示し、
曲線５１は、前述した第１実施形態における関係を示
す。第２および第３実施形態の装置１８，２１では、成
膜回数の増加によって成膜速度が低下することがなく、
ほぼ一定である。このような結果が得られた理由は、次
のように考えられる。

【００５９】第２および第３実施形態のＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置１８，２１のガス導入管１９から、前記ガス
導入口２０を介して水素ガスが吹出される。複数あるう
ちの１つのガス導入口２０から吹出された水素ガスは、
他のガス導入口２０から吹出された水素ガスと導波窓９
の下でぶつかり合って比較的大きな２つのガスの流れが
生じる。一方のガスの流れは、導波窓９の方向へ向か
い、他方のガスの流れは、プラズマ引出口１０の方向へ
と向かう。導波窓９の方向への前記水素ガスの流れは、
導波窓９とぶつかり、該導波窓９の表面に沿って周辺へ
拡散する。第１実施形態の場合より大きなガスの流れが
形成されるので、導波窓９の表面上はガスによって覆わ
れることによって、第１実施形態の場合よりもシリコン
が導波窓９に接近しにくく、導波窓９に膜が付着しにく
くなる。したがって、第２および第３実施形態のＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置１８，２１は、第１実施形態のＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置１５よりもプラズマ生成室２へ導
入されるマイクロ波の減衰量を少なくすることができ
る。したがって、プラズマ生成室２において生成される
プラズマの量は成膜回数が増加してもほとんど減少せ
ず、該プラズマによって反応室３において解離されるシ
ランガスの量もほとんど変化しない。結果的に、成膜回
数にかかわらず、同じ成膜時間で同じ膜厚のシリコン薄
膜が形成されるので、成膜速度は変化しない。

【００６０】図６は、本発明の第４実施形態であるＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置２２を示す断面図である。ＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置２２の構造は、第２実施形態のＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置１８と比較して、ガス導入管１９
に代わって、ガス導入管２３が設けられた点が異なり、
他はＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１８と等しく、同じ部材
には同じ参照符号を付して示し、説明は省略する。

【００６１】ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置２２において、
プラズマ生成室２の外壁にガス導入管２３が挿入され、
ガス供給源がガス導入管２３を介してプラズマ生成室２
に接続される。該ガス導入管２３の端部は、プラズマ生
成室２の外壁内部に埋込まれる。導波窓９の近傍の直下
にプラズマ生成室２の水平方向の仮想平面を考えると、
ガス導入管２３の端部は、前記仮想平面上で、プラズマ
生成室２を囲むようにして設けられる。前記ガス導入管
２３が有する複数のガス導入口２４は、導波窓９の中心
を通過する導波窓９表面に対する仮想的な垂線と前記仮
想平面との交点に向かってガスが吹出すように設けら
れ、前記仮想平面上の外壁のプラズマ生成室２と接する
側から露出する。該ガス導入管２３が前記第１ガス導入
管に相当する。

【００６２】続いて、薄膜形成方法および薄膜形成条件
について説明する。本実施形態では、４つのガス導入口
２４を有するガス導入管２３を用いた。第４実施形態で
は、第２実施形態と同様にガス導入管６からはガスを導
入せず、流量１１０ｓｃｃｍの水素ガスをガス導入管２
３からプラズマ生成室２へ導入した。本実施形態では、
ガス導入管２３から導入される水素ガスが、プラズマガ
スと吹付けガスの両方の働きをする。その他は、第１実
施形態と同じ薄膜形成方法および薄膜形成条件とした。
なお、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置２２の内部でのプラズ
マ生成および薄膜形成過程は、第１実施形態と同様であ
り、説明は省略する。

【００６３】図７は、本発明の第５実施形態であるＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置２５を示す断面図である。ＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置２５の構造は、第４実施形態のＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置２２と比較して、ガス導入管６が
ないことが異なり、他は、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置２
２と等しく、同じ部材には同じ符号を付して示し、説明
は省略する。第５実施形態の装置２５を使った薄膜形成
方法および薄膜形成条件についても、第４実施形態と同
じである。また、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置２５内部で
のプラズマ生成および薄膜形成過程は、第１実施形態と
同様であり、説明は省略する。

【００６４】第４および第５実施形態のＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置２２，２５を用いて薄膜形成したときも、第
２および第３実施形態のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１
８，２１と同程度の成膜回数と成膜速度の関係が得られ
た。これは第２および第３実施形態の場合と同じく、第
４および第５実施形態においても４つのガス導入口２４
から吹出される水素ガスの働きによって、シリコンが導
波窓９に付着しにくく、プラズマ生成室２へのマイクロ
波の導入が妨害されにくいからである。これによって、
成膜回数によらず、常に同じ成膜速度を得ることができ
る。

【００６５】第２〜第５実施形態によって得られた結果
について考察すると、第２および第３実施形態の場合、
プラズマ生成室２において、マイクロ波が反応室３の方
向に通過する領域の外側に、ガス導入管１９の一部およ
びガス導入口２０を設置することができたので、ガス導
入管１９がマイクロ波の導入を妨害することがなかっ
た。これによって、第２および第３実施形態において、
第４および第５実施形態と同等の結果が得られたと考え
られる。したがって、プラズマ生成室２の内部に上述の
ようなガス導入管１９を設置することが可能な空間がな
いときは、ガス導入管１９を設けることによってマイク
ロ波の導入が妨害されて、マイクロ波の減衰が生じると
考えられる。

【００６６】このようなときには、第４および第５実施
形態のようにガス導入口２０だけがプラズマ生成室２の
前記外壁のプラズマ生成室２側の表面に露出し、第２お
よび第３実施形態でプラズマ生成室２に設けられていた
ガス導入管１９の端部を前記プラズマ生成室２の外壁の
内部に埋込まれる構造とすることが好ましい。これによ
って、ガス導入管１９がマイクロ波を減衰させることが
なく、効率のよい薄膜の形成ができると考えられる。

【００６７】図８は、本発明の第６実施形態であるＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置２６を示す断面図である。ＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置２６の構造は、第１実施形態のＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置１５と比較して、観察窓１３が、
反応室３の外壁に設けられ、反応室３の外壁にガス導入
管２７が挿入されることが異なり、他はＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置１５と等しく、同じ部材には同じ参照符号を
付して示し、説明は省略する。該ガス導入管２７は、反
応室３の内部まで引入れられて、前記観察窓１３にガス
導入管２７のガス導入口２８が向いている。ガス供給源
がガス導入管２７を介して反応室３に接続されており、
該ガス導入管２７が、観察窓１３に向けて吹付けるガス
を導入するための第２ガス導入管に相当する。

【００６８】続いて、薄膜形成方法および薄膜形成条件
について説明する。本実施形態では、該ガス導入管２７
から観察窓１３に向けて吹付けるための水素ガスを流量
１０ｓｃｃｍで導入した。その他は第１実施形態と同じ
薄膜形成方法および薄膜形成条件とした。また、ＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置２６の内部でのプラズマ生成および
薄膜形成過程は、第１実施形態と同様であり説明は省略
する。

【００６９】表１は、第６実施形態のＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置２６における成膜回数に対しての観察窓１３へ
のシリコン膜の付着の様子を示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】第６実施形態の装置２６では、成膜回数が
増えても観察窓１３に、シリコンの付着によって生じる
曇りは生じない。これは次のような効果によるものと考
えられる。ガス導入管２７から水素ガスが観察窓１３に
吹付けられ、観察窓１３の表面上を絶えず水素ガスが流
れているので、解離したシランガス成分は観察窓に近寄
ることができない。したがって、観察窓１３にはシリコ
ン膜が付着されない。

【００７２】これによって、該装置２６を操作している
作業者は、観察窓１３から基板１１の配置を確認するこ
とができ、基板１１のずれが確認されたならば、ＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置２６を停止してずれを補正して、均
質な薄膜を形成することができる。

【００７３】第１〜第５実施形態に示されるガス導入管
１６，１９，２３を設けて、導波窓９の表面上に水素ガ
スを吹付けることによって、導波窓９へのシリコン膜の
付着を抑制することができ、マイクロ波が減衰すること
なくプラズマ生成室２へ導入されるので、プラズマの生
成効率の低下を抑制することができる。したがって、従
来の装置３１と比較すると、予め定める時間内に反応室
３でプラズマがシランガスを活性化する量は、成膜回数
に関係なく常に同じ量に保つことができる。これによっ
て、基板１１の上に形成されるシリコン薄膜の成膜速度
の低下を従来よりも抑制することができる。

【００７４】また、導波窓９へのシリコン膜の付着が抑
制されることによって、該シリコン膜が剥がれて基板１
１上に落ち、薄膜中に取込まれることによって半導体素
子に欠陥が形成されることを防止することができる。

【００７５】さらに、第２〜第５実施形態に示されるガ
ス導入管１９，２３では、水素ガスが吹出されるガス導
入口２０，２４を、導波窓９の近傍の直下の水平方向の
仮想平面上に複数個設けたことによって、上述した効果
はさらに高まり、成膜回数によらず基板１１上に形成さ
れるシリコン薄膜の成膜速度をほぼ同じ速度に保つこと
ができる。

【００７６】第６実施形態に示されるガス導入管２７を
設けて、常に観察窓１３の表面にガスを吹付けることに
よって、観察窓１３へのシリコン膜の付着を防止するこ
とができる。これによって、観察窓１３から反応室３の
内部を常に観察することができ、基板１１のずれを確認
したならば装置を停止して基板１１の位置を補正し、基
板１１の上に均質な薄膜を形成することができる。

【００７７】上述のように、導波窓９へのシリコン膜の
付着を防止するガス導入管１６，１９，２３および観察
窓１３へのシリコン膜の付着を防止するガス導入管２７
を設けたことによって、装置を停止し、導波窓９と観察
窓１３とを取外して洗浄する必要がなくなり、薄膜の生
産性を向上させることができる。

【００７８】第２〜第５実施形態において、ガス導入管
１９，２３に複数個設けられた前記ガス導入口２０，２
４は、導波窓９の近傍の直下の水平方向の仮想平面上
に、マイクロ波の導入を妨害しないように設けられて、
導波窓９へのシリコン膜の付着を防止することができる
構造であればいくつ設けてもよく、どのような配置にし
てもよい。

【００７９】第６実施形態のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置
２６は、観察窓１３とガス導入管２７以外の構造を第１
実施形態と等しくすることに限らず、第２〜第５実施形
態のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１８，２１，２２，２５
と同様に構成してもよい。

【００８０】第１〜第６実施形態において、ガス導入管
１６，１９，２３から導入されるガスは、水素ガスの他
にアルゴンガスや窒素ガスでもよい。また、水素ガス、
アルゴンガスおよび窒素ガスのうち少なくとも２種類以
上のガスを混合した混合ガスやプラズマガスを供給して
もよい。

【００８１】第６実施形態において、ガス導入管２７か
ら観察窓１３に吹付けられるガスは、水素ガスのほか、
アルゴンガスや窒素ガスでもよい。また、水素ガス、ア
ルゴンガスおよび窒素ガスのうち少なくとも２種類以上
のガスを混合した混合ガスを供給してもよい。

【００８２】また、プラズマガスは水素ガスだけでな
く、アルゴンガスも用いることができ、水素ガスとアル
ゴンガスとの混合ガスを用いてもよい。さらに、プラズ
マガスに混合ガスを用いるときにガス導入管６およびガ
ス導入管１６，１９，２３からそれぞれ異なった単独ガ
スを導入して、プラズマ生成室２の内部でガスが混合さ
れるようにしてもよい。

【００８３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、マイクロ
波導波窓に向けて吹付けられるガスを導入する第１ガス
導入管を設けたので、前記マイクロ波導波窓に膜が付着
するのを防ぐことができる。これによって、欠陥のない
薄膜を連続して形成することができる、生産性の高い薄
膜形成装置を実現することができる。

【００８４】また本発明によれば、前記第１ガス導入管
は、マイクロ波導波窓と対向して設けられる単一のガス
導入口を有するので、品質の良い薄膜を連続して製造す
ることができる薄膜形成装置を得ることができる。

【００８５】また本発明によれば、前記第１ガス導入管
は、マイクロ波導波窓と対向する位置でマイクロ波導波
窓内方に向かって設けられるので、より品質が良い薄膜
を連続して製造できる薄膜形成装置を実現できる。

【００８６】また本発明によれば、水素ガス、アルゴン
ガス、窒素ガス、これらのうち少なくとも２種類以上の
混合ガスおよびプラズマガスの中から第１ガス導入管へ
供給されるガスが選ばれるので、薄膜形成に影響を及ぼ
すことがない。したがって、効率よく欠陥のない薄膜を
製造することができる薄膜形成装置を得ることができ
る。特にプラズマガスの場合にさらに効率の良い薄膜形
成装置を得ることができる。

【００８７】また本発明によれば、反応室の室内状態を
観察できる観察窓に向けて吹付けられるガスを導入する
第２ガス導入管を設けたので、前記観察窓には膜が付着
しない。これによって作業者は、反応室内部を常に観察
することができ、被処理基板のずれを確認したときには
基板の配置を補正して、均質な薄膜を形成することがで
きる薄膜形成装置を実現することができる。

【００８８】また本発明によれば、前記第２ガス導入管
に供給されるガスが、水素ガス、アルゴンガス、窒素ガ
スおよびこれらのうちの少なくとも２種類以上の混合ガ
スの中から選ばれて、前記観察窓の表面上に前記ガスが
吹付けられる。前記ガスは、薄膜の形成に影響を及ぼす
ことがなく、上述したような薄膜形成装置を得ることが
できる。

【００８９】また本発明によれば、マイクロ波導波窓に
向けてガスを吹付けながら膜を形成するので、被処理基
板上に欠陥のない膜を連続して効率的に形成することが
できる。

【００９０】また本発明によれば、水素ガス、アルゴン
ガス、窒素ガス、これらのうち少なくとも２種類以上の
混合ガスおよびプラズマガスの中から選ばれたガスを前
記マイクロ波導波窓に向けて吹付けながら薄膜を形成す
るので、前記ガスによって薄膜に影響が生じることがな
く、被処理基板上に品質の良い薄膜を連続して形成する
ことができる。特にプラズマガスでは、上述の他のガス
を用いた場合よりも効率良く薄膜を形成することができ
る。

【００９１】また本発明によれば、反応室の室内状態を
観察できる観察窓にガスを吹付けながら基板上に薄膜を
形成するので、作業者は、該観察窓から基板の状態を確
認することができる。これによって、たとえば基板がず
れた状態のときには、作業者は、基板の位置を補正し
て、基板上に均質な薄膜を形成することができる。

【００９２】また本発明によれば、水素ガス、アルゴン
ガス、窒素ガスおよびこれらのうち少なくとも２種類以
上の混合ガスは、前記観察窓の表面上に吹付けられるこ
とによって該観察窓への膜の付着を防止する。前記ガス
は、薄膜の形成に悪影響を及ぼすことがない。したがっ
て、該観察窓から基板の状態を確認して均質な薄膜を形
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置１５の構成を示す断面図である。

【図２】第１実施形態および従来技術のＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置１５，３１を用いたときの成膜回数と成膜速
度との関係を示すグラフである。

【図３】本発明の第２実施形態であるＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置１８の構成を示す断面図である。

【図４】本発明の第３実施形態であるＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置２１の構成を示す断面図である。

【図５】第２および第３実施形態ならびに第１実施形態
のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置１８，２１；１５を用いた
ときの成膜回数と成膜速度との関係を示すグラフであ
る。

【図６】本発明の第４実施形態であるＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置２２を示す断面図である。

【図７】本発明の第５実施形態であるＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置２５を示す断面図である。

【図８】本発明の第６実施形態であるＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置２６を示す断面図である。

【図９】従来技術であるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置３１
の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

２ プラズマ生成室 ３ 反応室 ９ 導波窓 １１ 基板 １３ 観察窓 １４ プラズマ流 １５，１８，２１，２２，２５，２６ ＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置 １６，１９，２３，２７ ガス導入管 １７，２０，２４，２８ ガス導入口

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマ生成室に導入されたプラズマガ
   スとマイクロ波とからプラズマを生成し、前記プラズマ
   生成室に連通する反応室に導入された反応ガスを、前記
   プラズマによって活性化して、反応室に載置された被処
   理基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、 前記マイクロ波の導波窓に向けて吹付けられる予め定め
   られるガスを導入する第１ガス導入管を含むことを特徴
   とする薄膜形成装置。
2. 【請求項２】 前記第１ガス導入管は、マイクロ波導波
   窓と対向して設けられる単一のガス導入口を有すること
   を特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
3. 【請求項３】 前記第１ガス導入管は、複数のガス導入
   口を有し、各ガス導入口は、マイクロ波導波窓と対向す
   る位置で、マイクロ波導波窓内方に向かって設けられる
   ことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
4. 【請求項４】 前記第１ガス導入管に供給されるガス
   が、水素ガス、アルゴンガス、窒素ガス、これらのうち
   の少なくとも２種類以上の混合ガスおよび前記プラズマ
   ガスの中から選ばれることを特徴とする請求項１記載の
   薄膜形成装置。
5. 【請求項５】 前記反応室には、室内状態観察用の透光
   性を有する観察窓が設けられており、 前記薄膜形成装置は、前記観察窓に向けて吹付けられる
   予め定められるガスを導入する第２ガス導入管を含むこ
   とを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
6. 【請求項６】 前記第２ガス導入管に供給されるガス
   が、水素ガス、アルゴンガス、窒素ガスおよびこれらの
   うちの少なくとも２種類以上の混合ガスの中から選ばれ
   ることを特徴とする請求項５記載の薄膜形成装置。
7. 【請求項７】 プラズマ生成室に導入されたプラズマガ
   スとマイクロ波とからプラズマを生成し、前記プラズマ
   生成室に連通する反応室に導入された反応ガスを前記プ
   ラズマによって活性化して、反応室に載置された被処理
   基板上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、 前記マイクロ波の導波窓に向けて予め定められるガスを
   吹付けながら薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成
   方法。
8. 【請求項８】 前記マイクロ波導波窓に向けて、水素ガ
   ス、アルゴンガス、窒素ガス、これらのうちの少なくと
   も２種類以上の混合ガスおよび前記プラズマガスの中か
   ら選ばれたガスを吹付けながら薄膜を形成することを特
   徴とする請求項７記載の薄膜形成方法。
9. 【請求項９】 前記反応室に設けられた室内状態観察用
   の透光性を有する観察窓に向けて予め定められるガスを
   吹付けながら薄膜を形成することを特徴とする請求項７
   記載の薄膜形成方法。
10. 【請求項１０】 前記観察窓に向けて、水素ガス、アル
    ゴンガス、窒素ガスおよびこれらのうちの少なくとも２
    種類以上の混合ガスの中から選ばれたガスを吹付けなが
    ら薄膜を形成することを特徴とする請求項９記載の薄膜
    形成方法。