JPS60202929A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPS60202929A JPS60202929A JP59060344A JP6034484A JPS60202929A JP S60202929 A JPS60202929 A JP S60202929A JP 59060344 A JP59060344 A JP 59060344A JP 6034484 A JP6034484 A JP 6034484A JP S60202929 A JPS60202929 A JP S60202929A
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- Japan
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- electrode
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- electrodes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明はグロー放電分解により得られる非晶質シリコン
（以下ａ−８ｉと略す）などの非晶質半導体膜、 ８ｉ
Ｎｘ （ｘ＝０〜４／３ ）などの窒化膜。
（以下ａ−８ｉと略す）などの非晶質半導体膜、 ８ｉ
Ｎｘ （ｘ＝０〜４／３ ）などの窒化膜。
８ｉ０ｘ（ｘ＝０〜２）などの酸化膜等の薄膜を形成す
るためのプラズマ０ＶＤ装置に関する。
るためのプラズマ０ＶＤ装置に関する。
従来、この種の製造装置としては、真空に引かれた反応
室内に高周波電極と基板を設置するための基板電極とを
一対、対向させて配置したものが知られている。更に処
理する基板枚数を増やすため、第１図に示すように高周
波電極２と基板電極３とを交互に複数列並置し、該薄膜
を形成するための基板４を基板電極３の両側に配置して
単一の電源５から給電するようにした量産型の装置も提
案されている（特開昭５８−４８４１６号公報参照）。
室内に高周波電極と基板を設置するための基板電極とを
一対、対向させて配置したものが知られている。更に処
理する基板枚数を増やすため、第１図に示すように高周
波電極２と基板電極３とを交互に複数列並置し、該薄膜
を形成するための基板４を基板電極３の両側に配置して
単一の電源５から給電するようにした量産型の装置も提
案されている（特開昭５８−４８４１６号公報参照）。
しかしながら通常該薄膜の形成は、ガス圧０．１〜ｌ
ＯＴｏｒ？にて電極間に交流電界を印加し、原料ガスを
グロー放電分解することにより行われるがこれらはすべ
て１台の電源から電界を印加するもので、後者の場合に
は各電極対は並列に接続されたものである。この方法に
よれば、基板サイズを大きくした場合、良質な膜の得ら
れる１ ３−５６ＭＨｚの周波数帯では各列の基板にお
ける該薄膜の一様性が得られず、一方１００ Ｋ）Ｉｚ
程度の周波数帯を用いてもａ−８ｉ膜などを形成した場
合には得られた膜の応力が大きく、また膜質についても
十分な特性を得ることは難しかった。特に高い周波数帯
において一様性が得られない理由は、各電極の負狗イン
ピーダンスが異なり、しかも放電状態が時々刻々変動す
るために均等な放電ができないことによるものである。
ＯＴｏｒ？にて電極間に交流電界を印加し、原料ガスを
グロー放電分解することにより行われるがこれらはすべ
て１台の電源から電界を印加するもので、後者の場合に
は各電極対は並列に接続されたものである。この方法に
よれば、基板サイズを大きくした場合、良質な膜の得ら
れる１ ３−５６ＭＨｚの周波数帯では各列の基板にお
ける該薄膜の一様性が得られず、一方１００ Ｋ）Ｉｚ
程度の周波数帯を用いてもａ−８ｉ膜などを形成した場
合には得られた膜の応力が大きく、また膜質についても
十分な特性を得ることは難しかった。特に高い周波数帯
において一様性が得られない理由は、各電極の負狗イン
ピーダンスが異なり、しかも放電状態が時々刻々変動す
るために均等な放電ができないことによるものである。
しかも、このように多列に基板を配置した場合には、各
高周波電極間での電磁的な相互干渉のために安定に放電
を維持することが難しいという欠点があった。
高周波電極間での電磁的な相互干渉のために安定に放電
を維持することが難しいという欠点があった。
本発明は多列に電極対を配置して薄膜を形成する場合に
、特に高周波放電で問題となる不均等放電を除去し、大
面積の基板を用いても再現性良く各基板に一様に薄膜を
形成でき、しかも電磁的相互干渉を除去することによっ
て安定な放電を得るための薄膜の製造装置を提供するこ
とを目的とする。
、特に高周波放電で問題となる不均等放電を除去し、大
面積の基板を用いても再現性良く各基板に一様に薄膜を
形成でき、しかも電磁的相互干渉を除去することによっ
て安定な放電を得るための薄膜の製造装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、複数配列された電極対の高周波電極ｌこ、各
々独立に印加電力の制御ができる電源の出力部を接続す
ることによって、各電極の負荷インピーダンスが異なる
場合でも同じ電力を供給し、均等な放電が得られるよう
にするものである。
々独立に印加電力の制御ができる電源の出力部を接続す
ることによって、各電極の負荷インピーダンスが異なる
場合でも同じ電力を供給し、均等な放電が得られるよう
にするものである。
本発明の好ましい実施の態様に従かえば、高周波電界の
位相ずれをなくして電磁的相互干渉をなくするため、各
電極毎に独立に出力制御ができる上記複数の出力部を単
一の発振源から励振し、出力部で分配することで各電極
の電界が同位相になるようにする。
位相ずれをなくして電磁的相互干渉をなくするため、各
電極毎に独立に出力制御ができる上記複数の出力部を単
一の発振源から励振し、出力部で分配することで各電極
の電界が同位相になるようにする。
第２図は本発明のＫｘの実施例を示すもので、鉛直方向
ｌこ高周波電極１２と基板電極１３とが多列に、しかも
交互に配置されており、この高周波電極と基板電極開側
々に高周波電源１５が接続されている。各基板電極は同
電位にして、通常は接地されているが必ずしもその必要
はない。また高周波電界の周波数は一般に１３．５６■
ｈを用いているが、窒化膜などの場合にはむしろ５０
ＩＧｂ〜５００ＫＨｚ程度の周波数を用いた方がよい。
ｌこ高周波電極１２と基板電極１３とが多列に、しかも
交互に配置されており、この高周波電極と基板電極開側
々に高周波電源１５が接続されている。各基板電極は同
電位にして、通常は接地されているが必ずしもその必要
はない。また高周波電界の周波数は一般に１３．５６■
ｈを用いているが、窒化膜などの場合にはむしろ５０
ＩＧｂ〜５００ＫＨｚ程度の周波数を用いた方がよい。
また各電源１５の出力部は位相調整器１６により個々の
電源毎に位相が制御される。
電源毎に位相が制御される。
このように高周波電源を独立させることにより、各電極
へ印加する電力を個々に調整できるため、各電極の形状
が異なる様な場合でも各電極の均等な放電が可能となる
。しかも供給される高周波の位相が制御されるため、各
電極間での電磁的相互干渉によりある電源の反射波が異
常に大きくなるような、いわゆる電力の逆流という問題
は除去できる。この効果を確認するために、３つの高周
波電極と、その間に２つの基板側電極とが置かれた装置
を用いて実際にａ −８ｉの成膜実験を行った。
へ印加する電力を個々に調整できるため、各電極の形状
が異なる様な場合でも各電極の均等な放電が可能となる
。しかも供給される高周波の位相が制御されるため、各
電極間での電磁的相互干渉によりある電源の反射波が異
常に大きくなるような、いわゆる電力の逆流という問題
は除去できる。この効果を確認するために、３つの高周
波電極と、その間に２つの基板側電極とが置かれた装置
を用いて実際にａ −８ｉの成膜実験を行った。
３つの高周波電極を一括し、一台の電源により高周波電
界を印加した場合には、各基板側電極の両側に置かれた
基板（４０ｚ角のガラス板）間での膜厚バラツキは±２
８％にも達した。特に、中心の電極の両側に置かれた高
周波電極の両側に位置する基板上のａ−８ｉの膜厚は、
外側の高周波電極に対するそれに比較して４０％程度し
か成膜されなかった。このことは明らかに前述の電力供
給における不均等によるものである。−力落２図の構成
を用いた場合、電力を個々の高周波電極毎に調整するこ
とにより、各基板間で±６％の膜厚バラツキに低減でき
た。同位相調整器を用いないで個々の電源により成膜を
行っても、同程度の膜厚バラツキを得ることができたが
、この場合には相互干渉が大きく、その大きさは印加し
た正味の電力の５〜３０％程度にも達した。また完全な
整合条件を得ることもできなかった。
界を印加した場合には、各基板側電極の両側に置かれた
基板（４０ｚ角のガラス板）間での膜厚バラツキは±２
８％にも達した。特に、中心の電極の両側に置かれた高
周波電極の両側に位置する基板上のａ−８ｉの膜厚は、
外側の高周波電極に対するそれに比較して４０％程度し
か成膜されなかった。このことは明らかに前述の電力供
給における不均等によるものである。−力落２図の構成
を用いた場合、電力を個々の高周波電極毎に調整するこ
とにより、各基板間で±６％の膜厚バラツキに低減でき
た。同位相調整器を用いないで個々の電源により成膜を
行っても、同程度の膜厚バラツキを得ることができたが
、この場合には相互干渉が大きく、その大きさは印加し
た正味の電力の５〜３０％程度にも達した。また完全な
整合条件を得ることもできなかった。
第３図は別の実施例を示すもので、第２図と異なる点は
その位相調整方式にある。第４図は第１畢 図に用いた高周波電源（）の詳細を示すもので、基本的
には発振ＶＡｘｓ、電力制御器等を含む増幅部１９、整
合回路２０から成っている。２１は出力端子である。一
方Ｍ５図は第３図に示す高周波電源１６の詳細図を示す
もので、発振部１８は単一で、増幅部１９及び整合回路
２０が個々に分配された構成になっている。第２図の方
式で位相調整器により位相を整合させる場合には発振周
波数を全て一致させる必要があり、水晶発振子などの固
有周波数を有する電源を用いた場合やメガヘルツ（ＭＥ
（、）帯の高い周波数を使用する場合には極めて難しい
。これに対し第５図の方式では１発振周波数が単一であ
るため上述のような発振周波数の違いによるビート現象
などの干渉がなく、発振源も陽極同調方式、水晶発振子
等自励式、他励式を問わずに選定できるという長所があ
る。また電源、構成が簡単となり低価格化が図れ、また
電源が１台にまとめられるためその制御も簡単にできる
という利点がある。
その位相調整方式にある。第４図は第１畢 図に用いた高周波電源（）の詳細を示すもので、基本的
には発振ＶＡｘｓ、電力制御器等を含む増幅部１９、整
合回路２０から成っている。２１は出力端子である。一
方Ｍ５図は第３図に示す高周波電源１６の詳細図を示す
もので、発振部１８は単一で、増幅部１９及び整合回路
２０が個々に分配された構成になっている。第２図の方
式で位相調整器により位相を整合させる場合には発振周
波数を全て一致させる必要があり、水晶発振子などの固
有周波数を有する電源を用いた場合やメガヘルツ（ＭＥ
（、）帯の高い周波数を使用する場合には極めて難しい
。これに対し第５図の方式では１発振周波数が単一であ
るため上述のような発振周波数の違いによるビート現象
などの干渉がなく、発振源も陽極同調方式、水晶発振子
等自励式、他励式を問わずに選定できるという長所があ
る。また電源、構成が簡単となり低価格化が図れ、また
電源が１台にまとめられるためその制御も簡単にできる
という利点がある。
＠６図は別の実施例を示すもので、第３図と異なる点は
複数の電極の内幾何学的形状が等価な電極同志は並列に
接続し、高周波電源１６の出口端子２１１Ｃ接続するも
のである。幾何学的な形状が等価な場合、放電時の負荷
インピーダンスはほぼ等しく、これらを一括して放電さ
せてもほぼ均等な放電が得られ、出力端子からのケーブ
ル長を調整する程度のインピーダンスａｌｉｉにより完
全な制御が可能となる。この方法によれば高周波電源の
出力部を少なくすることができるため、第３図の方法に
比べ更に簡略化が図れるという利点がある。
複数の電極の内幾何学的形状が等価な電極同志は並列に
接続し、高周波電源１６の出口端子２１１Ｃ接続するも
のである。幾何学的な形状が等価な場合、放電時の負荷
インピーダンスはほぼ等しく、これらを一括して放電さ
せてもほぼ均等な放電が得られ、出力端子からのケーブ
ル長を調整する程度のインピーダンスａｌｉｉにより完
全な制御が可能となる。この方法によれば高周波電源の
出力部を少なくすることができるため、第３図の方法に
比べ更に簡略化が図れるという利点がある。
実際に前述の３つの高周波電極を有する装置を用い、こ
の内の形状的基こ対称な外側の高周波電極を一括して実
験を行ったところ、これらに対向した基板間の膜厚バラ
ツキは±３チとほとんど問題がなかった。
の内の形状的基こ対称な外側の高周波電極を一括して実
験を行ったところ、これらに対向した基板間の膜厚バラ
ツキは±３チとほとんど問題がなかった。
第７図は別の実施例を示すもので、第３図と異なるのは
高周波電極１２の両側にも基板を設置するようにした点
であり、これにより更に基板の装着数を倍増できるとい
う利点が得られる。この場合基板電極１３は接地しても
良いが、むしろ接地しない方が高周波電極側と基板電極
側の電界分布が均等に分配されるため、薄膜を形成した
場合に膜厚分布が良好となる。
高周波電極１２の両側にも基板を設置するようにした点
であり、これにより更に基板の装着数を倍増できるとい
う利点が得られる。この場合基板電極１３は接地しても
良いが、むしろ接地しない方が高周波電極側と基板電極
側の電界分布が均等に分配されるため、薄膜を形成した
場合に膜厚分布が良好となる。
この発明によれば、複数の電極対を備えたプラズマ０Ｖ
Ｄ装置おいて、各高周波電極毎に独立に供給電力を制御
することにより、各電極対間で均等な放電とこれによる
均一な成膜が行われるという効果が得られる。またこの
電力を供給する高周波電源を独立させる叛場合には位相
制御器を設置することで、電磁的相互干渉を低減できる
。更に発振部を単一にし、増幅器及び整合回路から成る
出力部をこれから分配することにより装置構成が簡略さ
れる結果、装置価格の低減詔よび制御性の向上が図れる
。
Ｄ装置おいて、各高周波電極毎に独立に供給電力を制御
することにより、各電極対間で均等な放電とこれによる
均一な成膜が行われるという効果が得られる。またこの
電力を供給する高周波電源を独立させる叛場合には位相
制御器を設置することで、電磁的相互干渉を低減できる
。更に発振部を単一にし、増幅器及び整合回路から成る
出力部をこれから分配することにより装置構成が簡略さ
れる結果、装置価格の低減詔よび制御性の向上が図れる
。
第１図は従来のプラズマ０ＶＤ装置の断面図、７Ａ２図
は本発明の実施例の断面図、第３図、第６図及び第７図
は本発明のそれぞれ異なる実施例の断面図、第４図およ
び第５図はそれぞれ第２図および第３図の装置の電源の
詳細図である。 ｌｌ：反応室、１２：高周波電極、１３：基板電極、１
４：基板、１５，１６：高周波電源、１８：発振部、１
９：増幅部、２ｏ：整合回路、２１：出力端子。 才１ 図 才３０ 才４喝 才、５−（３）
は本発明の実施例の断面図、第３図、第６図及び第７図
は本発明のそれぞれ異なる実施例の断面図、第４図およ
び第５図はそれぞれ第２図および第３図の装置の電源の
詳細図である。 ｌｌ：反応室、１２：高周波電極、１３：基板電極、１
４：基板、１５，１６：高周波電源、１８：発振部、１
９：増幅部、２ｏ：整合回路、２１：出力端子。 才１ 図 才３０ 才４喝 才、５−（３）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）同一反応室内に、グロー放電法を利用して得られる
非晶質半導体膜、窒化膜、酸化膜等の薄膜を形成するた
めの基板を装着した高周波電極対を複数列並置して成る
プラズマ０ＶＤ装置において、該複数の電極対間に高周
波電界を印加するための高周波電源部は、独立に高周波
電力及び整合条件の制御が可能な少くとも２つの出力部
から成ることを特徴とするプラズマ０ＶＤ装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において。 前記出力部は各々独立した高周波電源から成ることを特
徴とするプラズマ０ＶＤ装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、高周波
電源部は単一の発振源から分配された複数の出力部を有
する高周波電源であることを特徴とするプラズマ０ＶＤ
装置。 ４）特許請求の範囲第２項記載の装置において、上記各
々独立した高周波電源は位相調整器により各出力の位相
が制御されることを特徴とするプラズマ０ＶＤ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59060344A JPH0644554B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | プラズマｃｖｄ装置 |
| US06/691,861 US4633811A (en) | 1984-03-28 | 1985-01-16 | Plasma CVD apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59060344A JPH0644554B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202929A true JPS60202929A (ja) | 1985-10-14 |
| JPH0644554B2 JPH0644554B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=13139447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59060344A Expired - Lifetime JPH0644554B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4633811A (ja) |
| JP (1) | JPH0644554B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101744A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | プラズマ反応方法 |
| JPH02101745A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | プラズマ反応装置 |
| US4958592A (en) * | 1988-08-22 | 1990-09-25 | General Electric Company | Resistance heater for diamond production by CVD |
| US5225375A (en) * | 1991-05-20 | 1993-07-06 | Process Technology (1988) Limited | Plasma enhanced chemical vapor processing of semiconductor substrates |
| JP2002261031A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-13 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 半導体層の製膜方法および光電変換装置の製造方法 |
| JP2008261010A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
| WO2010055669A1 (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-20 | 株式会社アルバック | 電極回路、成膜装置、電極ユニットおよび成膜方法 |
| DE102014011933A1 (de) * | 2014-08-14 | 2016-02-18 | Manz Ag | Plasmabehandlungsvorrichtung und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Substraten |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3802852A1 (de) * | 1988-02-01 | 1989-08-03 | Leybold Ag | Einrichtung fuer die beschichtung eines substrats mit einem material, das aus einem plasma gewonnen wird |
| DE3830249A1 (de) * | 1988-09-06 | 1990-03-15 | Schott Glaswerke | Plasmaverfahren zum beschichten ebener substrate |
| US5041201A (en) * | 1988-09-16 | 1991-08-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma processing method and apparatus |
| US5039376A (en) * | 1989-09-19 | 1991-08-13 | Stefan Zukotynski | Method and apparatus for the plasma etching, substrate cleaning, or deposition of materials by D.C. glow discharge |
| JPH05209279A (ja) * | 1991-10-29 | 1993-08-20 | Canon Inc | 金属膜形成装置および金属膜形成法 |
| US6042686A (en) * | 1995-06-30 | 2000-03-28 | Lam Research Corporation | Power segmented electrode |
| US6076481A (en) * | 1996-04-03 | 2000-06-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| KR100489643B1 (ko) * | 1997-11-05 | 2005-09-06 | 에스케이 주식회사 | 박막제조장치의자동화시스템 |
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| JP2002531695A (ja) * | 1998-12-01 | 2002-09-24 | エス ケー コーポレーション | 薄膜製造装置 |
| JP4141560B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2008-08-27 | 日本メクトロン株式会社 | 回路基板のプラズマ処理装置 |
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| JP4185483B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2008-11-26 | シャープ株式会社 | プラズマ処理装置 |
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