JPS6062113A - Plasma cvd equipment - Google Patents

Plasma cvd equipment

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JPS6062113A
JPS6062113A JP17093483A JP17093483A JPS6062113A JP S6062113 A JPS6062113 A JP S6062113A JP 17093483 A JP17093483 A JP 17093483A JP 17093483 A JP17093483 A JP 17093483A JP S6062113 A JPS6062113 A JP S6062113A
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JP
Japan
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electric field
substrate
electrodes
film
reaction
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JP17093483A
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Japanese (ja)
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JPH0620038B2 (en
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Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Mamoru Tashiro
田代 衛
Minoru Miyazaki
稔 宮崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0620038B2 publication Critical patent/JPH0620038B2/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155Frequency modulation
    • H01J37/32165Plural frequencies

Abstract

PURPOSE:To contrive uniformity of thickness and homogeneity of quality of a film to be formed by supplying electric energy to mutually orthogonal directions for each of two pairs of electrodes. CONSTITUTION:In a reaction chamber, a plasma vapor phase reaction is carried out by supplying energy with a pair of electrodes 23, 25 for the first electric field 90 which is approximately in parallel with the surface of a substrate where a film is formed. Simultaneously, the other orthogonal electric field 91 is supplied energy with the second pair of electrodes 72, 82 and each pair of electrodes is connected to the first or the second high-frequency oscillator 85 respectively. This prevents unequality of thickness of the film to be formed and can reduce dispersion of a required thickness in all the square area of the film including the circumference and the center.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラズマCVD装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a plasma CVD apparatus.

本発明は反応容器内にアノードおよびカソードより電気
的に浮いた筒状空間(空間または反応空間という)を選
択的に設け、この空間に配設された被形成面を有する基
板(フローティング基板)に反応性気体を供給するとと
もに、この反応性気体をこの筒状空間で主として好まし
くはこの空間部分でのみプラズマ放電せしめることによ
り、この筒状空間より外に5〜20cm離れて設けられ
た反応室の内壁に反応生成物をフレーク(雪片)状に付
着せしめないようにして、被膜成長速度を大きくせしめ
、生産性を向上せしめることを目的にする。さらに加え
て被形成面上に形成される反応生成物の生成収率(被膜
になった反応生成物/供給された反応性気体)を向上さ
せるプラズマCVD装置に関する。
The present invention selectively provides a cylindrical space (referred to as a space or reaction space) electrically floating above an anode and a cathode in a reaction vessel, and a substrate having a surface to be formed (floating substrate) disposed in this space. By supplying a reactive gas and causing plasma discharge of this reactive gas mainly in this cylindrical space, preferably only in this space, a reaction chamber located outside this cylindrical space at a distance of 5 to 20 cm. The purpose is to increase the film growth rate and improve productivity by preventing reaction products from adhering to the inner wall in the form of flakes (snowflakes). Furthermore, the present invention relates to a plasma CVD apparatus that improves the production yield of a reaction product formed on a surface to be formed (reaction product formed into a film/reactive gas supplied).

従来、一対平行平板型であり、かつその一方の電極上に
被形成面を配向せしめた方式において、その生成収率は
1〜3%しかない。本発明はこの収率を空間でプラズマ
を閉じ込めるため20〜50%と約20倍にすることが
できたという特徴を有する。
Conventionally, in a method in which a pair of parallel flat plates are used and the surface to be formed is oriented on one of the electrodes, the production yield is only 1 to 3%. The present invention is characterized in that this yield can be increased approximately 20 times to 20 to 50% by confining the plasma in space.

本発明は基板の被形成面に概略平行に第1の電界を発生
させ、プラズマ反応をせしめ、さらにこの電界に直交し
て第2の電界を供給せしめ、さらにこれら2つの電界の
周波数を同じとし、移相を合わせてリサージュ被膜を有
せしめ、形成される被膜の膜厚、膜質の均一性を促した
ことを特徴としている。
The present invention generates a first electric field approximately parallel to the formation surface of the substrate to cause a plasma reaction, further supplies a second electric field perpendicular to this electric field, and further sets the frequencies of these two electric fields to be the same. It is characterized by having a Lissajous coating with a phase shift, and promoting uniformity in the thickness and quality of the formed coating.

本発明は反応容器内に設けた供給手段と排気手段とを相
対し、その間に基板ホルダを用いて筒状空間を作り、こ
の空間の内壁を実質的に被形成面とするとともに、第1
および第2の電界を加えることにより、プラズマ反応に
よる反応生成物をこの空間より反応容器内の外空間への
放散を防止し、結果として形成された被膜にピンホール
の原因となる反応生成物の7レークの発生の防止、さら
には装置のメンテナンスを容易にすることを目的として
いる。
In the present invention, a supply means and an exhaust means provided in a reaction container are opposed to each other, a cylindrical space is created between them using a substrate holder, the inner wall of this space is substantially used as a surface to be formed, and a first
By applying a second electric field and a second electric field, reaction products caused by the plasma reaction are prevented from dissipating from this space to the outside space inside the reaction vessel, and as a result, reaction products that cause pinholes in the formed film are prevented. The purpose is to prevent the occurrence of 7 lakes and to facilitate maintenance of the equipment.

本発明はかかる目的のため5、反応性気体が供給手段よ
り網目状または多孔状の陰電極(カソード)を通り、筒
状空間で基板の被形成面にそって流れてプラズマ放電を
し、被膜形成を行う。さらに不要反応生成物およびキャ
リアガスは他の網目状または多孔状の陽電極(アノード
′)を通り、排気手段に至って真空排気せしめたガスカ
ーテン構造としたことを特徴としている。
The present invention has the following objectives: 5. A reactive gas is passed from a supply means through a net-like or porous negative electrode (cathode), flows along the surface of the substrate to be formed in a cylindrical space, and generates a plasma discharge to form a coating. Perform formation. Furthermore, the system is characterized by a gas curtain structure in which unnecessary reaction products and carrier gas pass through another mesh-like or porous positive electrode (anode'), reach an exhaust means, and are evacuated.

さらに本発明はこの網目状または多孔状の電極と空間の
間に電極近傍の強電界領域の陰極暗部および陽極暗部(
以下単に暗部という)が延び、基板表面にスパッタ(損
傷〉を与えて被膜の不均一性および特性劣化を誘発する
ことを防ぐため、電極から電気的に浮いた網目状または
多孔状の導体をグリッドにして配設したことを特徴とし
ている。
Furthermore, the present invention provides a cathode dark area and an anode dark area (
In order to prevent the spread of dark areas (hereinafter simply referred to as dark areas) and sputtering (damage) to the substrate surface, which may lead to non-uniformity of the coating and deterioration of characteristics, a mesh or porous conductor electrically suspended from the electrode is installed as a grid. It is characterized by being arranged as follows.

加えて本発明はかかる筒状空間を構成するホルダ(基板
保持用冶具ともいう)および基板をこの反応室の一方の
側に連設させた第1の予備室より供給させ、さらにプラ
ズマCVDの後、第2の予備室にホルダと基板を制御せ
しめ、連続生成工程を有せしめたことを特徴としている
In addition, the present invention allows the holder (also referred to as a substrate holding jig) and the substrate constituting the cylindrical space to be supplied from a first preliminary chamber connected to one side of the reaction chamber, and furthermore, after plasma CVD. , the holder and the substrate are controlled in the second preliminary chamber, and a continuous production process is provided.

従来、プラズマ気相反応方法においては、一対のみの電
極を平行に配し、平行平板型電極とし、その電極の一方
上に基板を配設するとともに、その電極間にプラズマ放
電をグロー放電法により半導体被膜等の形成を行ってい
た。かかる一対の電極のみ用いる方式では、被膜の均一
性を±5%以内のばらつきの範囲に有せしめ名ことがで
きる。
Conventionally, in the plasma vapor phase reaction method, only a pair of electrodes are arranged in parallel to form a parallel plate type electrode, a substrate is placed on one of the electrodes, and a plasma discharge is generated between the electrodes by the glow discharge method. Formation of semiconductor coatings, etc. was performed. In such a method using only a pair of electrodes, the uniformity of the coating can be maintained within a variation range of ±5%.

しかしかかる方式では、被形成面を電極面積以上に大き
くすることができない。このため、多量生産にまったく
不向きであるという欠点を有する。
However, in this method, the surface on which the electrode is formed cannot be made larger than the area of the electrode. Therefore, it has the disadvantage of being completely unsuitable for mass production.

他方、本発明のごとく、基板を平行平板型電極の間にそ
の電界が被形成面に概略平行になるように多数の基板を
互いに一定の距離(2〜6cm)を離間して垂直に林立
せしめて配設する方法が知られている。その−例は本発
明人の出願になる特許願(プラズマ気相反応装置 昭和
57年9月25日出願 特願昭57−167280)で
ある。
On the other hand, as in the present invention, a large number of substrates are arranged vertically in a forest at a certain distance (2 to 6 cm) from each other so that the electric field is approximately parallel to the surface on which the substrates are formed between parallel plate type electrodes. There is a known method for arranging the An example of this is a patent application filed by the present inventor (Plasma gas phase reactor, patent application No. 167280, filed September 25, 1980).

即ち、基板を電位的にいずれの電極からも遊離せしめて
陽光柱での気相反応を行ういわゆるフローティングプラ
ズア気相反応方法(嬰TFPCVD法という)を用いる
ため、多量に被膜形成を行うことができるという特徴を
有する。このため従来より公知の平行平板型電極の一方
電極上に基板を配設する方法に比べて、5〜20倍の生
産性をあげることができた。しかしかかるFPCVD法
において、得られる膜厚の均一性はその一例として第1
図に示すごときものであった。
That is, since the so-called floating plasma gas phase reaction method (referred to as the TFPCCVD method) is used, in which the substrate is electrically isolated from any electrode and a gas phase reaction is performed in a positive column, it is possible to form a large amount of film. It has the characteristic of being able to Therefore, compared to the conventional method of disposing a substrate on one electrode of a parallel plate type electrode, productivity could be increased by 5 to 20 times. However, in such FPCVD method, the uniformity of the film thickness obtained is one of the first problems.
It was as shown in the figure.

第1図(A>は、基板(5)と電極(23>、<25)
との相対位置関係を示している。基板(5)に約500
0人の厚さに珪素を形成したものであるが、一対の電極
(23>、(25)間で(C)に示すごとく、電極近傍
が厚くなり、また( B >、< D )、(E )に
示すごとく電極の中央部が厚く、また基板端部が薄くな
ってしまった。このため基板(5)2上下側端部(コー
ナ部)に形成される膜厚は中央部の上下端部の厚さに比
べて20〜30%も厚さが薄くなワてしまった。
Figure 1 (A> shows the substrate (5) and electrodes (23>, <25)
It shows the relative positional relationship with. Approximately 500 on the board (5)
Silicon is formed to have a thickness of 0.0 mm, but as shown in (C) between the pair of electrodes (23>, (25), the area near the electrodes becomes thicker, and (B >, < D), ( As shown in E), the center of the electrode is thick and the edge of the substrate is thin.For this reason, the thickness of the film formed on the upper and lower edges (corners) of the substrate (5) 2 is the same as that of the upper and lower edges of the center. The thickness was 20 to 30% thinner than the thickness of the other parts.

即ち、本発明人の発明になるフローティングPCVD法
において、被形成面が電位的に浮いているため、この基
板にチャージアップ(荷電)した電荷と、プラズマ中の
イオンとが反発しあうための飛翔中の活性粒子による被
膜形成面のスパッタを少なくすることができる。さらに
これを助長するため、プラズマ反応に用いられる高周波
の電界は被形成面に添って流れるように層流を構成して
供給され、即ち電界は被形成面に概略平行になるように
配設せしめている。しかし一対の電極による電界のみで
は端部の電界が外方向に放散し、電束密度が小さくなっ
てしまう。その結果、電極端部下の被形成面上では被膜
はその厚さが薄くなったものと判断される。
That is, in the floating PCVD method invented by the present inventors, since the surface to be formed is floating in terms of potential, the charges that have been charged up on this substrate and the ions in the plasma repel each other, resulting in a flight. Sputtering of the coating surface due to the active particles inside can be reduced. Furthermore, in order to promote this, the high-frequency electric field used for the plasma reaction is supplied in a laminar flow along the surface to be formed, that is, the electric field is arranged so as to be approximately parallel to the surface to be formed. ing. However, if only the electric field is generated by a pair of electrodes, the electric field at the end will be dissipated outward, and the electric flux density will become small. As a result, it is determined that the thickness of the film on the surface under which the electrode is formed is thinner.

このため本発明はかかる膜厚の不均一性を防ぎ四角形の
被形成面のすべての周辺部、中央部も所定の厚さに対し
その厚さのばらつきが±5%以内とするため、電極を2
対とし、それぞれの対をなす電極を互いに直交する方向
に電気エネルギを供給することを特徴としている。
Therefore, in the present invention, in order to prevent such non-uniformity in film thickness and to keep the variation in thickness within ±5% with respect to a predetermined thickness at all peripheral parts and central parts of the rectangular formation surface, the electrodes are 2
It is characterized in that the electrodes are arranged in pairs and electrical energy is supplied to each pair of electrodes in directions perpendicular to each other.

即ち、前記した第1の電界に直交または概略直交(以下
単に直交という)して第2の電界を供給せしめて、端部
での電束密度が小さくなることを防いだ。さらに本発明
はこれら2つの電極から基板の被形成面が電気的に浮い
た(フローティング)電位とすることたより、プラズマ
エネルギが被形成面をスパッタする程度を軽減せしめた
That is, by supplying a second electric field orthogonal or approximately orthogonal (hereinafter simply referred to as orthogonal) to the first electric field, the electric flux density at the end portions was prevented from becoming small. Furthermore, the present invention reduces the extent to which plasma energy sputters the surface to be formed by setting the surface of the substrate to be electrically floating from these two electrodes.

即ち、本発明は一対の上下方向に配設された第1の電極
による主電界を発生せしめ、さらにそれに直交して第2
の電界を発生させている。そしてこれら2つの電界は互
いに直交または概略直交し、かつこれらはともに被形成
面に概略平行に配設されるように位置関係を有、せしめ
ている。本発明はこの2対の電極を1つの反応室内に配
設し、かかる反応空間にて被膜例えば非単結晶半導体の
形成を行うことを特徴としている。
That is, in the present invention, a main electric field is generated by a pair of first electrodes disposed in the vertical direction, and a second electric field is generated perpendicularly thereto.
It generates an electric field. These two electric fields are orthogonal or approximately orthogonal to each other, and have a positional relationship such that they are both disposed approximately parallel to the surface to be formed. The present invention is characterized in that these two pairs of electrodes are disposed in one reaction chamber, and a film such as a non-single crystal semiconductor is formed in this reaction space.

本発明は、反応性気体が反応室内のすべてに分散してし
まうことを防ぎ、基板の被形成面を利用して筒状空間を
設け、この筒状空間に基板の裏面を互いに密接して、そ
の表面の被形成面を一定の距離例えば2〜10cm代表
的には4〜6cm離して平行に配設し、この基板が林立
して筒状空間に反応性気体を選択的に導き、この空間に
おいてのみ選択的にプラズマ放電を行わしめ、結果とし
て反応性気体の収築効率を従来の1〜3%よりその10
〜30倍の20〜50%にまで高めたことを特徴として
いる。
The present invention prevents the reactive gas from dispersing throughout the reaction chamber, provides a cylindrical space using the formation surface of the substrate, and places the back surfaces of the substrates in close contact with each other in this cylindrical space. The surfaces on which the formation is to be formed are arranged in parallel at a certain distance, for example, 2 to 10 cm, typically 4 to 6 cm, and the substrates stand in a row to selectively guide the reactive gas into the cylindrical space. As a result, the reactive gas collection efficiency has been improved from the conventional 1 to 3% to 10%.
It is characterized by being increased by 20 to 50%, which is ~30 times.

さらにその際、多数回繰り返して被膜形成を行うと、そ
の時反応室上部に付着形成されたフレークが基板の被形
成面上に落ちて、ピンホールの発生を誘発してしまうこ
とを防ぐため、基板の被形成面を重力に添って垂直配向
せしめたことを特徴としている。
Furthermore, in order to prevent the flakes deposited on the upper part of the reaction chamber from falling onto the surface of the substrate to be formed if the film formation is repeated many times, the formation of pinholes may occur on the substrate. It is characterized in that the surface on which it is formed is vertically aligned along with gravity.

本発明は前記した一定の間隙を経て被形成面を概略平行
に配置された基板の上部、下部および中央部さらに周辺
部での膜厚の均一・性、また膜質の均質性を促すため、
上方向および下方向より棒状赤外線ランプを互いに直交
して配置し、筒状空間全体の均熱加熱化を図った。即ち
10cn+0または電極方向に10〜60cmを有し、
中15〜100c111の基板例えば20cm X 6
0cmの基板がその温度分布において、100〜650
℃例えば200 ±5℃以内としたことを特徴としてい
る。
The present invention promotes uniformity of film thickness and homogeneity of film quality at the upper, lower, center, and peripheral parts of a substrate whose surfaces to be formed are arranged approximately parallel to each other with a certain gap as described above.
Rod-shaped infrared lamps were arranged perpendicularly to each other from above and below to uniformly heat the entire cylindrical space. i.e. 10cn+0 or 10-60cm in the electrode direction,
Medium 15-100c111 board e.g. 20cm x 6
The temperature distribution of a 0 cm substrate is 100 to 650
The temperature is, for example, within 200 ±5°C.

かくのごとくに連続製造方式を基本条件とし、反応室内
での被膜の特性の向上に加えて、チャンバ内壁に不用の
反応生成物が付着することを防ぎ、逆に見掛は上の反応
容器の内壁を筒状空間の側面とすることにより、被膜作
製の度に、即ち新たにホルダを反応容器内に挿着する度
に、あたかも新しい内壁が作られるため、繰り返しの被
膜形成によっても層状に積層されるのを防ぐことができ
る。
In this way, the continuous production method is the basic condition, and in addition to improving the properties of the coating inside the reaction chamber, it also prevents unnecessary reaction products from adhering to the inner wall of the chamber, and conversely, the appearance of the upper reaction vessel is improved. By making the inner wall the side surface of the cylindrical space, it is as if a new inner wall is created each time a film is produced, that is, each time a new holder is inserted into the reaction vessel, so even with repeated film formation, layers can be stacked. You can prevent it from happening.

即ち、フレークの発生を防止できるという大きな特徴を
有する。
That is, it has the great feature of being able to prevent the generation of flakes.

さらに本発明においては、反応性気体の導入口、排気口
において、供給フード、排気フードを電極外側および絶
縁フード(石英等)で覆い、反応室壁面との寄生放電を
防ぎ、この電極と空間との間にフローティンググリッド
を設けることにより、この空間内に陽極暗部、陰極暗部
が延びないように、即ちこの空間の電界強度がきわめて
少ない陽光柱領域とすることができた。その結果、この
空間内に強電界の暗部で加速された強い運動エネルギを
有するスピーシス(反応性物質)による被形成面のスパ
ッタを防ぎ膜質の向上を図ることができた。
Furthermore, in the present invention, the supply hood and the exhaust hood are covered outside the electrode and with an insulating hood (quartz, etc.) at the reactive gas inlet and exhaust port to prevent parasitic discharge with the reaction chamber wall surface, and to prevent parasitic discharge between the electrode and the space. By providing a floating grid between them, it was possible to prevent the anode dark region and cathode dark region from extending into this space, that is, to create a positive column region in which the electric field intensity in this space was extremely low. As a result, it was possible to prevent spatter on the surface to be formed due to spatter (reactive substance) having strong kinetic energy accelerated in the dark part of a strong electric field in this space, and to improve the film quality.

かかる気相反応装置により、すでに形成されている下側
(被形成面)の半導体層の不純物のその上に形成される
べき他の半導体層への混合を排除し、さらに複数の半導
体層の積層界面での混合の厚さを200〜300人と従
来よりも約1 /10〜115にするとともに、基板内
、同一バッチの基板間での膜厚のばらつきを±5%以内
(例えば5000人の厚さとすると、そのばらつきが1
250人以内)とし得たことを特徴としている。
Such a gas phase reaction device eliminates the mixing of impurities in the lower (formed surface) semiconductor layer that has already been formed into other semiconductor layers to be formed thereon, and furthermore, it is possible to prevent the stacking of multiple semiconductor layers. The thickness of the mixture at the interface is reduced to about 1/10 to 115 of the conventional thickness for 200 to 300 people, and the variation in film thickness within a substrate or between substrates of the same batch is within ±5% (for example, for 5000 people When it comes to thickness, the variation is 1
(within 250 people).

以下に図面に従って本発明のプラズマCVD装置を示す
The plasma CVD apparatus of the present invention will be shown below according to the drawings.

実施例1 第2図に従って本発明のプラズマCVD装置を示す。Example 1 A plasma CVD apparatus of the present invention is shown according to FIG.

第2図において反応室(2)ではその一方の側に基板を
装填するための第1の予備室(1)を有し、さらに他方
に基板、筒状空間を構成するホルダを取り出すための第
2の予備室(3)を有する。
In FIG. 2, the reaction chamber (2) has a first preparatory chamber (1) on one side for loading the substrate, and a first preparatory chamber (1) on the other side for taking out the substrate and the holder constituting the cylindrical space. It has two spare rooms (3).

第1の予備室(1人反応室(2)、第2の予備室(3)
の連投部はゲート弁(43)、<44)を有し、このゲ
ート弁(44)は基板(4)、< 5 >、ボルダ(6
〉、(7)の反応室中の移動に関しては開となり、プラ
ズマ反応中箱1の予備室(1)での基板(4)2ホルダ
(6)の扉(11)からの挿着また第2の予備室(3)
での基板、ホルダの扉(12)よりの取り出しにおいて
は閉とする。基板の装填、取り出しの際は予備室(1>
、< 3 >に(20>、(32)より大気圧にするた
めの窒素が供給される。
First preliminary room (single reaction room (2), second preliminary room (3)
The continuous throw part has gate valves (43), <44), and this gate valve (44) is connected to the substrate (4), <5>, and the boulder (6).
>, (7) are open for movement in the reaction chamber, and the insertion and insertion of substrates (4) and 2 holders (6) from the door (11) in the preliminary chamber (1) of the plasma reaction box 1, and the second spare room (3)
Close the door (12) when removing the substrate or holder from the door (12). When loading and unloading boards, use the preliminary room (1>
, <3> is supplied with nitrogen from (20>, (32)) to bring it to atmospheric pressure.

第1の予備室(1)において、大気圧にて外部より基板
(4)、ホルダ(6〉をガイド(9)に挿着し、扉(1
1)を閉めて、基板上の吸着物を加熱真空脱気させるた
め、赤外線ランプ(15)、<15′)、真空排気手段
(29)を有している。この予備室を真空引きをした。
In the first preliminary chamber (1), insert the board (4) and holder (6) into the guide (9) from the outside at atmospheric pressure, and then
1), and is equipped with an infrared lamp (15), <15') and a vacuum evacuation means (29) in order to heat and vacuum degas the adsorbed material on the substrate. This preliminary chamber was evacuated.

この後、ゲート弁(43)を開け、予め真空引きがされ
ている反応室(2)内に基板(5)、ホルダ(7)を移
動させる。この移動は第1の予備室にあるステンプモー
タ(8)で行った・まずガイド(9)を含むホルダを約
〜1 、5cm上方に持ち上げ、この後、反応室(2)
内にホルダをガイドを伸ばして移動させた。さらに中央
部に至った後、ガイドを止め一1約1 、5cm下方向
にホルダをガイドを下げることにより下ろす。するとそ
の中間の高さの位置にホルダ(7)の上部の円板状ディ
スクを受けるフィンシャット(39)が設けられてあり
、ここにホルダ(7)が保持され、筒状空間(100”
)が設けられる。この後ガイドはこのディスクの下側を
通り、もとの第1の予備室(1)に縮んで収納される。
Thereafter, the gate valve (43) is opened and the substrate (5) and holder (7) are moved into the reaction chamber (2) which has been evacuated in advance. This movement was performed using the step motor (8) located in the first preliminary chamber. First, the holder containing the guide (9) was lifted approximately 1.5 cm upwards, and then moved to the reaction chamber (2).
I extended the guide and moved the holder inside. After reaching the center, stop the guide and lower the holder about 1.5 cm downward by lowering the guide. Then, a fin shut (39) is provided at a position in the middle of the height to receive the disc-shaped disk on the upper part of the holder (7), and the holder (7) is held here and the cylindrical space (100"
) is provided. Thereafter, the guide passes under the disk and is shrunk and stored in the first preliminary chamber (1).

さらにゲート弁(43)を閉じる。Furthermore, the gate valve (43) is closed.

この後第1の予備室を窒素(20)により大気圧とし、
次の基板(4)、ホルダ(6)をガイド(9)に挿着さ
せ、これが繰り返される。
After this, the first preliminary chamber was brought to atmospheric pressure with nitrogen (20),
The next board (4) and holder (6) are inserted into the guide (9), and this process is repeated.

反応室(2)内での機構を記す。The mechanism inside the reaction chamber (2) will be described.

反応室(2)は反応性気体を供給する系(97)と真空
排気する系(98)を具備する。
The reaction chamber (2) is equipped with a reactive gas supply system (97) and a vacuum evacuation system (98).

反応性気体を供給する系(97)はドーピング系として
バルブ(51)、流量計(52)とキャリアガス(33
)、反応性気体(34)、(,35ル(36)、< 3
7 )よりなっている。反応性気体として珪化物気体、
ゲルマニューム化物気体のごとき室温で気体のものは(
34)より、またこれにPまたはN型用のドーピング用
気体(例えばジボラン、フォスヒン)は(35)より供
給することが可能である。
The reactive gas supply system (97) includes a valve (51), a flow meter (52) and a carrier gas (33) as a doping system.
), reactive gas (34), (,35l (36), < 3
7) It consists of more than one. Silicide gas as reactive gas,
Things that are gaseous at room temperature, such as germanium compound gases, are (
34), and a doping gas for P or N type (for example, diborane, phosphine) can be supplied from (35).

また塩化スズ、塩化アルミニューム、塩化アンチモン等
の室温において液体のものは、バブラ(36)により供
給される。これらの気体は減圧下にて気体となるため、
流量計により十分制御が可能である。また蒸着にはこの
バブラ(36)の電子恒温漕による温度制御を行った。
Further, substances that are liquid at room temperature, such as tin chloride, aluminum chloride, and antimony chloride, are supplied by a bubbler (36). These gases become gases under reduced pressure, so
Sufficient control is possible with a flow meter. Further, during vapor deposition, the temperature of this bubbler (36) was controlled using an electronic constant temperature bath.

これらの反応性気体は供給口(27)より供給手段(4
6)のノズル(フードともいう)<24)により下方向
に噴射される。このフードの吹き出し口は1〜2111
111の穴(42)が多数あけられ、全体に均一に吹き
出すようにしである。このフードは背面が絶縁物よりな
り、寄生放電が反応室内壁に発生することを防いでいる
These reactive gases are supplied to the supply means (4) from the supply port (27).
6) is sprayed downward by the nozzle (also called hood) <24). The air outlet of this hood is 1-2111
A large number of 111 holes (42) are drilled to allow the air to blow out evenly over the whole area. The back of this hood is made of an insulating material to prevent parasitic discharge from occurring on the walls of the reaction chamber.

さらにこの穴(42)の間にはプラズマ放゛電用の負電
極(23)を有し、これはり一ド(49)を経て電気エ
ネルギ供給用の発振器(21810KHz 〜50MH
z例えば13.56MH2または30KFlz 10 
W 〜IKW)に至っている。他方の正の端子(22)
は排気手段(47)のフード上に設けられて網目状また
は多孔状の正電極(25)に接続されている。
Furthermore, a negative electrode (23) for plasma discharge is provided between the holes (42), and this is connected to an oscillator (21810KHz to 50MHZ) for supplying electrical energy via the lead (49).
z e.g. 13.56MH2 or 30KFlz 10
W ~ IKW). Other positive terminal (22)
is provided on the hood of the exhaust means (47) and connected to the mesh-like or porous positive electrode (25).

また第2の発振器(85810KHz 〜50Mt(z
例えば13.56MHzまたは30KHz 10’W〜
1KW)により図面において前後方向に第2の電界が発
生するように電極(72)、<82)を具備せしめた。
In addition, a second oscillator (85810KHz ~ 50Mt (z
For example, 13.56MHz or 30KHz 10'W~
An electrode (72) <82) was provided so that a second electric field was generated in the front-rear direction in the drawing by a power of 1KW).

この2対の電極により、同一周波数とすると、リサージ
ュパターンを有せしめ、周辺部まで均一な被膜を作るこ
とができるようになった。
By using these two pairs of electrodes, when the same frequency is used, a Lissajous pattern can be created, and a uniform coating can be formed up to the periphery.

さらに一対の電極(23)、<25)と反応空間(10
0)(筒状空間)との間には、網状(穴1〜3cm)ま
たは多孔状(穴は1〜3clIlφ)の導体をステンレ
スで設け、このグリッド(40)、<41>により、放
電で発生した暗部が陽光柱内に配設された空間(100
)の基板表面をスパッタしないようにしている。このフ
ローティンググリッド(40)、< 41 )により反
応室の圧力が0.01〜5 torrの範囲で変わって
も、その圧力が低く (例えば0.05torr)なり
、暗部が空間(100)まで延長し、基板の被形成面を
スパッタすることがなくなった。そして良好な膜質の被
膜を作ることができるようになった。
Furthermore, a pair of electrodes (23), <25) and a reaction space (10
0) (cylindrical space) is provided with a stainless steel conductor in the form of a mesh (holes 1 to 3 cm) or porous (holes are 1 to 3 clIlφ), and these grids (40) and <41> allow discharge to occur. A space where the generated dark area is placed within the sunlight pillar (100
) to avoid sputtering the substrate surface. With this floating grid (40), <41), even if the pressure in the reaction chamber changes in the range of 0.01 to 5 torr, the pressure will be low (e.g. 0.05 torr) and the dark area will extend into the space (100). , the surface of the substrate to be formed is no longer sputtered. It has now become possible to create a film with good quality.

排気手段(47)は供給手段(24)と概略同一形状を
有し、ともに透明石英(絶縁膜)により作られており、
全体の穴により均一に筒状空間(100−)からの反応
生成物、キャリアガス、不用ガスを)M流にして排気口
(28)より真空ポンプ(30)に排気させている。
The exhaust means (47) has approximately the same shape as the supply means (24), and both are made of transparent quartz (insulating film).
The reaction products, carrier gas, and unnecessary gases from the cylindrical space (100-) are uniformly made into a flow M through the holes throughout the body and are exhausted to the vacuum pump (30) through the exhaust port (28).

被膜形成の際は、フィンシャフト(39)は外部のステ
ンプモータ(19)と真空遮断され回転している。その
ためこのフィンシャフトによって保持されている基板(
5)、ホルダ(7)は3〜10回転/回転回転し、基板
上での被膜形成を均一にさせている。
During film formation, the fin shaft (39) rotates while being vacuum isolated from the external stamp motor (19). Therefore, the board held by this fin shaft (
5) The holder (7) is rotated 3 to 10 times per revolution to uniformly form a film on the substrate.

さらにか(のごとき装置において、所定のプラズマCV
Dによる被膜形成を行った後、真空排気がされている第
2の予備室(3)に基板、ホルダを移した。即ちホルダ
および基板は反応室(2)2第2の予備室(3)内にお
ける気体を真空引きをした後、ゲート弁(44)を開け
て移した。
Furthermore, in a device such as
After forming the film in step D, the substrate and holder were transferred to a second preliminary chamber (3) that was evacuated. That is, after evacuating the gas in the reaction chamber (2) 2 and the second preliminary chamber (3), the holder and substrate were transferred by opening the gate valve (44).

移動は、ガイド(10)を右方向より延び反応室(2)
に至り、約1cm上にホルダ(7)を持ち上げた後、ガ
イドを再び縮めて第2の予備室に持ち出す。ゲート弁(
44)を閉めて窒素(32)により供給して大気圧とし
た。
To move, extend the guide (10) from the right direction and move it to the reaction chamber (2).
After reaching the holder (7) and lifting it approximately 1 cm above, the guide is retracted and taken out to the second preliminary chamber. Gate valve (
44) was closed and supplied with nitrogen (32) to atmospheric pressure.

かくして第2図に示されたごとき反応室と第1、第2の
予備室との間でのプラズマ気相反応を連続的に操作させ
ることができた。
In this way, the plasma gas phase reaction between the reaction chamber and the first and second preliminary chambers as shown in FIG. 2 could be operated continuously.

もちろん被膜形成がされた基板、ホルダを第1の予備室
に引出し、第2の予備室を省略してもよいことはいうま
でもない。
Of course, it is also possible to draw out the substrate and holder on which the film has been formed into the first preliminary chamber and omit the second preliminary chamber.

第3図は第2図の反応室(2)の予備室(3)側から見
た縦断面図を示す。第1、第2の電界(90)、<91
)が明らかに示されている。
FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of the reaction chamber (2) in FIG. 2, viewed from the preliminary chamber (3) side. First and second electric fields (90), <91
) is clearly shown.

図面において、ヒータ(18)、<18’)はハロゲン
ランプ発熱体を用いた。反応空間(100)はヒータに
より100〜650℃例えば250℃とした。反応性気
体は例えばシランを分解した。
In the drawings, the heater (18) <18') uses a halogen lamp heating element. The reaction space (100) was heated to 100 to 650°C, for example 250°C, by a heater. The reactive gas decomposed silane, for example.

さらに基板(20)に対し、その被形成面に概略平行に
第1の電界(90)を一対の主の電極(23)、(25
)により供給し、プラズマ気相反応を行った。
Further, a first electric field (90) is applied to the substrate (20) approximately parallel to the surface to be formed on the pair of main electrodes (23) and (25).
) to perform a plasma gas phase reaction.

同時に他の直交電界(91)を第2の一対をなす電極(
72>、< 82.)により供給して、それぞれは高周
波発振器(21)および他の高周波発振器(85)によ
り連結している。
At the same time, another orthogonal electric field (91) is applied to the second pair of electrodes (
72>, <82. ), each connected by a high frequency oscillator (21) and another high frequency oscillator (85).

反応性気体を(33)、(34)、<38)より供給手
段(46)。
Reactive gas is supplied from (33), (34), <38) to means (46).

空間(100)の基板(5〉5排気手段(47)により
排気系(98)の真空ポンプ(37)へ排気させた。
The substrate (5>5) in the space (100) was evacuated by the evacuation means (47) to the vacuum pump (37) of the evacuation system (98).

被膜としてシランによりアモルファス珪素を作製した場
合、5000人の厚さにSin、 300cc/分、被
成形成速度20人/秒、基板(20cm X 60cm
を20枚、延べ面積24000 、:d)で圧力Q、Q
13torrとした。すると中央部が5000人とばら
つき、縦方向の周辺部が第2電界がない従来方法の場合
は3000人(ばらつき±20%)であったのが、本発
明方法では4500人(±5%)ときわめて均一性を向
上させることができた。
When amorphous silicon was prepared using silane as a film, the thickness of 5000 cm was set at 300 cc/min, the formation rate was 20 cm/sec, and the substrate (20 cm x 60 cm)
20 sheets, total area 24000, pressure Q, Q
It was set to 13 torr. As a result, the center area varied by 5,000 people, and the vertical peripheral area was 3,000 people (with a variation of ±20%) using the conventional method without the second electric field, but with the method of the present invention, it was 4,500 people (±5%). We were able to significantly improve the uniformity.

第4図は第3図で非単結晶珪素を0.5μの膜厚に形成
した場合の分布を示す。
FIG. 4 shows the distribution when non-single crystal silicon is formed to a thickness of 0.5 μm in FIG. 3.

図面より明らかなように、基板(5入第1電極(23>
、<25>、第2電極(72>、<82)を配し、それ
ぞれの断面での厚さの分布を(B )、< C)、< 
D >、< E )に示す。このすべての断面図におい
て、第1図に比べてきわめて均一性を有し、実用上十分
±10%以内のばらつきになっていることが判明した。
As is clear from the drawing, the substrate (5-input first electrode (23>
, <25>, the second electrodes (72>, <82) are arranged, and the thickness distribution in each cross section is (B), <C), <
D>, <E). It has been found that all of these cross-sectional views have extremely uniformity compared to FIG. 1, and the variation is within ±10%, which is sufficient for practical use.

さらにこの珪素または炭素の不対結合手を水素により5
t−H,C−Hにて中和するのではなく、5i−F、C
−Fとハロゲン化物特に弗化物気体を用いて実施しても
よいことはいうまでもな(、この濃度は40原子%以下
、例えば2〜5原子%が好ましかった。・ 形成させる半導体の種類に関しては、前記したごとく、
単層ではなく■族のSinGe、、5ixC1−x (
0<x<l)、5ixGe +−x (0<x<1)、
5ixSn l−X (0<x<1>またはこれらの導
電型を変更して接合を設けた複数層であっても、またこ
れら以外に、GaAs、GaAlAs+ BP+等の他
の半導体であってもよいことはいうまでもない。
Furthermore, this dangling bond of silicon or carbon is changed to 5 by hydrogen.
Rather than neutralizing with t-H, C-H, 5i-F, C
It goes without saying that it may be carried out using -F and a halide gas, especially a fluoride gas (this concentration is preferably 40 atomic % or less, for example 2 to 5 atomic %). Regarding the types, as mentioned above,
Not a single layer but a ■ group SinGe, 5ixC1-x (
0<x<l), 5ixGe +-x (0<x<1),
5ixSn l-X (0<x<1> or multiple layers with junctions formed by changing their conductivity types, or other semiconductors such as GaAs, GaAlAs+ BP+, etc.) Needless to say.

実施例3 この実施例は実施例1のプラズマCVD装置を用い、反
応性気体として(34)よりシランを供給して珪素半導
体膜を作製したものである。
Example 3 In this example, a silicon semiconductor film was manufactured by using the plasma CVD apparatus of Example 1 and supplying silane from (34) as a reactive gas.

基板温度は250℃とした。被膜の成長速度は8人/秒
を高周波(13,56MHzを使用)電界を50囲とし
、シランを300cc 7分加え、プラズマCVD中の
圧力をQ、1torrとした時、得ることができた。結
果として従来の平行平板型の電極方式において1〜3人
/秒に比べて、同一反応容器において例えば前者が60
cm X 60cm 1枚であるのに対し、本発明のプ
ラズマCVD装置においTは、20cm X 60cm
を20枚と8倍の延べ面積を有し、さらに被膜の成長速
度が10〜25人/秒が得られ、6倍になった。そのた
め、合計48倍の多量生産が可能となった。
The substrate temperature was 250°C. The growth rate of the film was 8 persons/second when a high frequency (using 13.56 MHz) electric field was set at 50 mA, 300 cc of silane was added for 7 minutes, and the pressure during plasma CVD was Q and 1 torr. As a result, compared to 1 to 3 people per second in the conventional parallel plate electrode system, for example, the former can be used at 60 people per second in the same reaction vessel.
cm x 60 cm 1 piece, whereas in the plasma CVD apparatus of the present invention, T is 20 cm x 60 cm
The total area was 8 times larger, with 20 sheets, and the film growth rate was 10 to 25 people/second, which was 6 times as large. As a result, a total of 48 times more mass production has become possible.

さらに重要なことは、従来装置においては1〜2回のC
VD作業を行うと、チャンバの内壁には3〜10μのシ
リコンのフレークが沈着した。しかし本発明のプラズマ
CVD装置においては、0.5μの膜厚の被膜生成を繰
り返して行い、その回数が100回になっても、反応容
器の内壁にはうつすらとフレークが観察されるのみであ
った。
More importantly, in conventional equipment, C
When performing the VD operation, silicon flakes of 3 to 10 microns were deposited on the inner walls of the chamber. However, in the plasma CVD apparatus of the present invention, even if a film with a thickness of 0.5μ is repeatedly formed 100 times, only flakes are observed on the inner wall of the reaction vessel. there were.

かくして形成された半導体層は、プラズマ状態の距離が
長いため、光伝導度も2X10″4〜’yxio−El
(Q Ctn )’、暗転導度3 x to−9〜I 
X 10” (QCII+)’を有していた。
Since the semiconductor layer thus formed has a long distance in the plasma state, its photoconductivity also ranges from 2X10''4 to 'yxio-El.
(Q Ctn )', dark conductivity 3 x to-9~I
X 10''(QCII+)'.

これは、プラズマの電界方向が被形成面に垂直の従来の
方法が、光伝導度として3X10′S〜3×101(o
cm)−’、暗転導度5 x 10′8〜1 x io
−’l +ocm)−’であることを考えると、半導体
膜として光フォトセンシティビティ(光転導度/暗伝導
度)が106倍以上の特性の向上が見られた。
This is because the conventional method in which the electric field direction of the plasma is perpendicular to the surface to be formed has a photoconductivity of 3 x 10'S to 3 x 101 (o
cm)-', dark conductivity 5 x 10'8~1 x io
-'l +ocm)-', the optical photosensitivity (photoconductivity/dark conductivity) of the semiconductor film was improved by a factor of 106 or more.

この実施例は不純物を積極的に添加しない場合であるが
、PまたはN型用の不純物を添加しても同様の高い電気
伝導度のPまたはN型の半導体膜を作ることができる。
Although this embodiment is a case in which impurities are not actively added, a P- or N-type semiconductor film having a similar high electrical conductivity can be produced even if a P- or N-type impurity is added.

またP、I、N型半導体を積層してPI、NI、PIl
j、PN接合を作ることも可能である。
In addition, P, I, and N type semiconductors are stacked to form PI, NI, and PIl.
j, it is also possible to create a PN junction.

実施例4 この実施例は実施例1のプラズマCVD装置を用いて導
電性金属を作製せんとするものである。
Example 4 In this example, a conductive metal was produced using the plasma CVD apparatus of Example 1.

以下において、金属アルミニュームをプラズマCVD方
で形成する場合を示す。
In the following, a case will be described in which metal aluminum is formed by plasma CVD.

第2図において、バブラ(36)に塩化アルミニューム
を充填した。塩化アルミニュームにおいては、電子恒温
溝にて40〜60℃に加熱した。さらに(39)よりキ
ャリアガスとして不活性気体のへリュームを100cc
 7分の流量導入し、ヘリュームに混入した塩化アルミ
ニュームを導入した。
In Figure 2, the bubbler (36) was filled with aluminum chloride. Aluminum chloride was heated to 40 to 60° C. in an electronic thermostat. Furthermore, from (39), 100 cc of helium, an inert gas, was added as a carrier gas.
A flow rate of 7 minutes was introduced, and aluminum chloride mixed in the helium was introduced.

さらに水素を(33)より60〜100cc 7分の流
量導入した。基板温度は200〜550℃例えば300
℃に選んだ。高周波電界はともに30KHzの周波数を
第1および第2の電極に100〜300W、例えば20
0Wを供給した。
Further, hydrogen was introduced from (33) at a flow rate of 60 to 100 cc for 7 minutes. The substrate temperature is 200-550℃, for example 300℃
I chose ℃. The high frequency electric field is 100-300W, e.g.
0W was supplied.

かくして20cm X 60cmを20枚挿着した基板
上に5人/秒の成長速度で0.5〜1μの厚さにさらに
その被膜の均一性も±5%以下を得て形成させることが
できた。
In this way, we were able to form a film with a thickness of 0.5 to 1 μm at a growth rate of 5 people/sec on a substrate with 20 sheets of 20 cm x 60 cm, and with a uniformity of less than ±5%. .

さらに出発材料としてトリエチルアルミニニーム(TE
A )を第2図のバブラ(36)に充填させた。
Additionally, triethylaluminum (TE) is used as a starting material.
A) was filled into the bubbler (36) in Figure 2.

さらに(39)にキャリアガスを導入する必要はなかっ
た。バブラの温度を60℃とすることにより、流量計に
おいて60cc/分とした。さらに水素を(33)より
500cc 7分で導入し、プラズマCVDを行った。
Furthermore, there was no need to introduce carrier gas into (39). By setting the temperature of the bubbler to 60°C, the flow rate was set to 60 cc/min in the flowmeter. Furthermore, 500 cc of hydrogen was introduced from (33) over 7 minutes, and plasma CVD was performed.

反応圧力を0.1〜Q、3torrとし、高周波をIQ
OKHz、 IK−とすることにより、5インチ・シリ
コンウェハを各基板が5枚合計100まい挿着させた。
The reaction pressure was 0.1-Q, 3 torr, and the high frequency was IQ.
By setting OKHz and IK-, a total of 100 5-inch silicon wafers, 5 of each substrate, were inserted.

するとこれらの基板上には7人/分の成長速度にて金属
アルミニュームを作ることができた。
Metallic aluminum could then be produced on these substrates at a growth rate of 7 people/min.

この時導体が部上空間に形成されても、放電が不安定に
なることもなく、厚さ1〜2μの金属アルミニュームを
蒸着することができた。
At this time, even if a conductor was formed in the upper space, the discharge did not become unstable, and metal aluminum with a thickness of 1 to 2 microns could be deposited.

この時反応室(2)には、外部のく38)より水素を7
00cc 7分導入した。かくすることにより、同容器
の内壁に付着するフレークの程度をさらに少なくさせる
ことができた。そのため30回、1〜2μの厚さに形成
しても、容器の内壁、のぞき窓に特に曇は見られなかっ
た。
At this time, 7 ml of hydrogen was added to the reaction chamber (2) from the external pipe 38).
00cc was introduced for 7 minutes. By doing so, it was possible to further reduce the amount of flakes adhering to the inner wall of the container. Therefore, even when the film was formed 30 times to a thickness of 1 to 2 μm, no fogging was observed on the inner wall of the container or the viewing window.

特にプラズマ放電用の2つの電極間をリーク電流により
互いに連結されてしまうことが本発明のプラズマCVD
装置においてないため、即ち供給フードとホルダとは電
気的に離間し、きらにこのホルダと下側フードとは同様
に離間している。さらにその周囲も反応容器の内壁に付
着が少ないため、このいずれの電路においてもリーク電
流の発生による放電が不安定になることがなかった。
In particular, in the plasma CVD of the present invention, it is possible that two electrodes for plasma discharge are connected to each other due to leakage current.
ie, the supply hood and holder are electrically separated, and the holder and the lower hood are likewise separated. Furthermore, since there was little adhesion to the inner wall of the reaction vessel around it, the discharge did not become unstable due to leakage current in any of these electrical circuits.

この実施例においてはアルミニュームであったが、例え
ばカルボニル化合物の鉄、ニッケル、コバルトのカルボ
ニル化合物を用いて、金属鉄ニッケルまたコバルトを被
膜状に作製することも可能であ゛る。
In this example, aluminum was used, but it is also possible to make a film of metallic iron nickel or cobalt using carbonyl compounds of iron, nickel, and cobalt, for example.

実施例5 この実施例は実施例1のプラズマCVD装置を用いて窒
化珪素被膜を作製した。
Example 5 In this example, a silicon nitride film was produced using the plasma CVD apparatus of Example 1.

即ち、第1図の場合において、シランを(34)より2
00cc 7分、アンモニアを(35)より800cc
/分導入した。基板温度は300℃とし、0.1tor
rとし、10cm X 60cmの基板20枚または5
インチウェハ100枚上に1000〜5000人の厚さ
に形成させることができた。
That is, in the case of Figure 1, silane is reduced by 2 from (34).
00cc 7 minutes, 800cc of ammonia from (35)
/min was introduced. The substrate temperature is 300℃ and 0.1torr.
r, 20 boards of 10cm x 60cm or 5
It was possible to form a thickness of 1,000 to 5,000 layers on 100 inch wafers.

被膜の均一性において、ロット内、ロ′ント間において
±5%以内を得ることができた。
The uniformity of the film was within ±5% within and between lots.

実施例に の実施例は酸化珪素を形成させたものである。Example In this embodiment, silicon oxide is formed.

即ち、シラン(SiH2,)を200cc 7分として
(34)より、また過酸化窒素(N20 )を(35)
より200cc/分導入し、同時に(33)より窒素を
200cc 7分導入した。
That is, 200 cc of silane (SiH2,) was added for 7 minutes from (34), and nitrogen peroxide (N20) was added to (35).
At the same time, 200 cc/min of nitrogen was introduced from (33) for 7 minutes.

高周波電力は30KHz、500 Wとした。第1、第
2電界の周波数を同じとし、移相を90°ずらしてリサ
ージ二波形とした。基板温度は100〜400℃におい
て可能であるが、250℃で形成させたとすると、被膜
の均一性が0.5μ形成した場合±3%と±5%以内に
納めることができたe 実施例7 この実施例においては化合物導体例えば珪化タングステ
ン、珪化モリブデンまたは金属タングステンまたはモリ
ブデンを作製した。即ち、実施例1においてバブラ(3
6)を塩化モリブデンまたは弗化タングステンを導入し
、さらにシランを(35)より供給し、タンデステンま
たはモリブデンと珪素とを所定の比、例えば1:2にし
てプラズマCVDを行った。その結果、250℃、 3
00W、 13.56MHzにおいて、0.4μの厚さ
に4〜6人/秒の成長速度を得ることができた。
The high frequency power was 30KHz and 500W. The frequencies of the first and second electric fields were the same, and the phases were shifted by 90° to form two litharge waveforms. Although it is possible to set the substrate temperature at 100 to 400°C, if it was formed at 250°C, the uniformity of the film could be kept within ±3% and ±5% when 0.5μ was formed.Example 7 In this example, a compound conductor such as tungsten silicide, molybdenum silicide, or metallic tungsten or molybdenum was made. That is, in Example 1, the bubbler (3
Molybdenum chloride or tungsten fluoride was introduced into 6), silane was further supplied from (35), and plasma CVD was performed with tandem or molybdenum and silicon at a predetermined ratio, for example, 1:2. As a result, 250℃, 3
At 00W and 13.56MHz, a growth rate of 4 to 6 people/second could be obtained for a thickness of 0.4μ.

この化合物金属と耐熱金属とを反応性気体の量を調節す
ることにより、層状に多層構造で作ることができる。
By adjusting the amount of reactive gas, this compound metal and the heat-resistant metal can be formed into a multilayer structure.

以上の説明より明らかなごとく、本発明のプラズマCV
O装置は、半導体、導体または絶縁体のいずれに対して
も形成させることができる。特に構造敏感な半導体また
は導体中に不純物を添加し、PまたはN型の不純物を添
加した半導体層を複数積層させることができた。
As is clear from the above explanation, the plasma CV of the present invention
O devices can be formed on any semiconductor, conductor, or insulator. In particular, by doping impurities into a semiconductor or conductor that is structurally sensitive, it was possible to stack a plurality of semiconductor layers doped with P- or N-type impurities.

なお、本発明におけるフローティンググリッドは第1電
極側に設けたが、第2電極側または双方に設けることに
より膜質の向上を図ることができる。
Although the floating grid in the present invention is provided on the first electrode side, the film quality can be improved by providing it on the second electrode side or both.

また本発明においては、プラズマCVDのみを示した。Further, in the present invention, only plasma CVD is shown.

しかしこの電気エネルギに加えて紫外光また赤外光の光
エネルギを同時に加え、光プラズマCVD法としてもよ
い。
However, in addition to this electrical energy, optical energy such as ultraviolet light or infrared light may be simultaneously applied to perform a photoplasma CVD method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の方法で得られた基板上の膜厚の不均一性
を示す。 第2図、第3図は本発明を実施するための半導体膜形成
用製造装置の概略を示す。 第4図は本発明方法によって得られた基板の膜厚の均一
性を示す。 特許出願人
FIG. 1 shows the non-uniformity of film thickness on a substrate obtained by a conventional method. FIGS. 2 and 3 schematically show a manufacturing apparatus for forming a semiconductor film for carrying out the present invention. FIG. 4 shows the uniformity of the film thickness of the substrate obtained by the method of the present invention. patent applicant

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.1気圧以下の減圧状態に保持された反応容器と、該
反応容器に反応性気体を供給する系と、不要反応生成物
またはキャリアガスを真空排気する排気系と牽具備した
プラズマ気相反応装置において、前記反応容器内に設け
られた前記反応性気体を前記供給手段より前記排気手段
に導く筒状空間を有し、該空間内に前記基板を配設する
とともに、前記基板表面に概略平行に第1の電界と、該
第1の電界に直交または概略直交して第2の電界とを供
給する手段を有して該基板上に被膜を形成することを特
徴とするプラズマCVD装置。 2、特許請求の範囲第1項において、筒状空間内に配設
された基板を囲んで、第1の電界を発生させる一対の第
1の電極と、該電界に直交または概略直交した第2の電
界を発生させる一対の第2の電極を具備するとともに、
前記第1の電極と第2の電極における該電極の裏面側は
絶縁物フードより覆われて設けられたことを特徴とする
プラズマCVD装置。 3、特許請求の範囲第1項において、第1の電界と第2
の電界は同一周波数とし、リサージ二波形を有せしめた
ことを特徴とするプラズマCVD装置。 4.1気圧以下の減圧状態に保持された反一応答器と、
該反応容器に反応性気体を供給する系と、不要反応生成
物またはキャリアガスを真空排気する排気系とを具備し
たプラズマ気相反応装置において、前記反応容器内に設
けられた前記反応性気体を前記供給手段より前記排気手
段に導く筒状空間を有し、該空間内に前記基板を配設す
るとともに、前記基板表面に概略平行に第1の電界と、
該第1の電界に直交または概略直交して第2の電界とを
供給する手段を有するとともに、前記空間と前記第1ま
たは第2の電極間には網または多孔状導体のグリッドが
配設されたことを特徴とするプラズマCVD装置。
[Claims] A reaction vessel maintained at a reduced pressure of 1.1 atmospheres or less, a system for supplying a reactive gas to the reaction vessel, and an exhaust system for evacuating unnecessary reaction products or carrier gas. The plasma vapor phase reaction apparatus includes a cylindrical space for guiding the reactive gas provided in the reaction container from the supply means to the exhaust means, and the substrate is disposed within the space, and A film is formed on the substrate by having means for supplying a first electric field approximately parallel to the surface of the substrate and a second electric field perpendicular or approximately perpendicular to the first electric field. Plasma CVD equipment. 2. In claim 1, a pair of first electrodes that surround a substrate disposed in a cylindrical space and generate a first electric field, and a second electrode that is orthogonal or approximately orthogonal to the electric field. a pair of second electrodes that generate an electric field;
A plasma CVD apparatus characterized in that the back surfaces of the first and second electrodes are covered with an insulating hood. 3. In claim 1, the first electric field and the second electric field
A plasma CVD apparatus characterized in that the electric fields of are of the same frequency and have two resurge waveforms. 4. An anti-responder maintained at a reduced pressure of 1 atmosphere or less;
In a plasma gas phase reactor equipped with a system for supplying a reactive gas to the reaction vessel and an exhaust system for evacuating unnecessary reaction products or carrier gas, the reactive gas provided in the reaction vessel is having a cylindrical space leading from the supplying means to the exhausting means, disposing the substrate in the space, and applying a first electric field approximately parallel to the surface of the substrate;
It has means for supplying a second electric field orthogonal to or approximately orthogonal to the first electric field, and a mesh or a grid of a porous conductor is disposed between the space and the first or second electrode. A plasma CVD apparatus characterized by:
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02159027A (en) * 1988-12-13 1990-06-19 Tel Sagami Ltd Plasma treatment device
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JP2006210558A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Toppan Printing Co Ltd Non-single-crystal solar battery, manufacturing method thereof, and non-single-crystal solar battery manufacturing apparatus
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