JPS62205618A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPS62205618A JPS62205618A JP61047267A JP4726786A JPS62205618A JP S62205618 A JPS62205618 A JP S62205618A JP 61047267 A JP61047267 A JP 61047267A JP 4726786 A JP4726786 A JP 4726786A JP S62205618 A JPS62205618 A JP S62205618A
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- electrode
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、２′ラズマ放電により原料ガスを分解して微
結晶シリコンを含むアモルファスシリコン等の非晶質半
導体や、集稗回路における店開絶縁膜、パッシベーショ
ン膜等を基板上に堆積させる場合に適用されるプラズマ
ＣＶＤ装置に関する。
結晶シリコンを含むアモルファスシリコン等の非晶質半
導体や、集稗回路における店開絶縁膜、パッシベーショ
ン膜等を基板上に堆積させる場合に適用されるプラズマ
ＣＶＤ装置に関する。
（従来の技術）
従来、犬面梼化が容易であること、薄膜化しやすいこと
、及び９％ ’制御が可能であること等から、太陽電
池やイメージングデバイスとして重要な素材である水素
化アモルファスシリコン（以下ａ−８ｉ：Ｈと記載する
）は１通常プラズマＣＶＤ法によって形成さＡ、この方
法によるものの膜質が最も良いとされている。この方法
においては、シランガスを高周波グロー放電により分解
してａ−８ｉ：ＩＩ膜を基板上に堆積させる。
、及び９％ ’制御が可能であること等から、太陽電
池やイメージングデバイスとして重要な素材である水素
化アモルファスシリコン（以下ａ−８ｉ：Ｈと記載する
）は１通常プラズマＣＶＤ法によって形成さＡ、この方
法によるものの膜質が最も良いとされている。この方法
においては、シランガスを高周波グロー放電により分解
してａ−８ｉ：ＩＩ膜を基板上に堆積させる。
この目的で従来用いらルてきたプラズマＣＶＤ装置は、
高周波電圧を印加する陰極と、接地さｎた陽極との平行
平板型電極Ｖｃよって構成さｎている。
高周波電圧を印加する陰極と、接地さｎた陽極との平行
平板型電極Ｖｃよって構成さｎている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、このような構成のプラズマＣＶＤ装置では、
ａ−８ｉ：Ｈの堆積速度は通常２乃至３Ｘ／ｓｅｃ程
度である。そこで、この堆積速度を上げるために高周波
電力密度を増すと、プラズマ中で生成した活性種同士の
気相中での反応が額著になり、模も４造に不均一性が生
ずることになる。また同時にプラズマ中で生成されるイ
オン種の膜に対する入射エネルギーか大きくなり。
ａ−８ｉ：Ｈの堆積速度は通常２乃至３Ｘ／ｓｅｃ程
度である。そこで、この堆積速度を上げるために高周波
電力密度を増すと、プラズマ中で生成した活性種同士の
気相中での反応が額著になり、模も４造に不均一性が生
ずることになる。また同時にプラズマ中で生成されるイ
オン種の膜に対する入射エネルギーか大きくなり。
膜中に欠陥？生じることになる。
こうした理由から、一般に電力密度の増加は膜質の低下
につながるため、高周波電力密度と増大させることによ
り堆積速度をこれ以上上げるのは困難である。
につながるため、高周波電力密度と増大させることによ
り堆積速度をこれ以上上げるのは困難である。
一方、シランに代わってジシランやトリシランを原料ガ
スとして用い、堆積速度を上げる試みもなされているが
、これらのガスは非常に危険であるため、取シ扱いが面
倒な上、排ガス処理や万一のガス漏れ事故に細心の注意
を払う必要があるだけでなく、これらガスは非常に高価
である上、純度の点でもまだ問題がらシ、量産装置への
使用は不適当な点が多い。
スとして用い、堆積速度を上げる試みもなされているが
、これらのガスは非常に危険であるため、取シ扱いが面
倒な上、排ガス処理や万一のガス漏れ事故に細心の注意
を払う必要があるだけでなく、これらガスは非常に高価
である上、純度の点でもまだ問題がらシ、量産装置への
使用は不適当な点が多い。
従って１本発明の目的は、ｆラズマＣｖＤ法に−よる膜
の高速成膜をａＪ能にし、良好な膜質及び均一な膜厚分
布が得られ、原料ガスの利用効率を向上させることので
きるプラズマ（３ＶＤ装置を掃供することにある。
の高速成膜をａＪ能にし、良好な膜質及び均一な膜厚分
布が得られ、原料ガスの利用効率を向上させることので
きるプラズマ（３ＶＤ装置を掃供することにある。
（問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために１本発明では。
真空容器内に設けた平行平板型電極に高周波電圧を印加
し、真空容器内に導入した反応ガスをプラズマ化するこ
とによシ、加熱機構を備えた支持装置に装着した基板上
に薄板を形成するようにしたプラズマＣＶＤ装置におい
て、高周波電圧の印加される電極側に、その電極面に平
行に磁界を形成する磁界形成装置を設けるようにした。
し、真空容器内に導入した反応ガスをプラズマ化するこ
とによシ、加熱機構を備えた支持装置に装着した基板上
に薄板を形成するようにしたプラズマＣＶＤ装置におい
て、高周波電圧の印加される電極側に、その電極面に平
行に磁界を形成する磁界形成装置を設けるようにした。
′ｉｆｃ本発明の別の特徴によれば１本グラズマＣｖＤ
装置には、＠配子板電極と磁界形成装置と基板のうちの
少なくとも一つに移動装置を設け、該平板電極と磁界形
成装置と基板のうちの少なくとも−りを移動自在とする
ようにした。
装置には、＠配子板電極と磁界形成装置と基板のうちの
少なくとも一つに移動装置を設け、該平板電極と磁界形
成装置と基板のうちの少なくとも−りを移動自在とする
ようにした。
これらの特徴ある構成に於て、基板は該磁界形成装置の
磁界により形成される高密度プラズマ領域から距離を置
いて位置決めされる。
磁界により形成される高密度プラズマ領域から距離を置
いて位置決めされる。
（作用〕
このように構成することによって１本発明の装置〃【お
いては、＠界形成装置で発生された電極面に平行な磁界
によりプラズマが集中されて高密塵プラズマ領域が形成
され、これにより真空容器内の反応ガスの分解が大幅に
促進され。
いては、＠界形成装置で発生された電極面に平行な磁界
によりプラズマが集中されて高密塵プラズマ領域が形成
され、これにより真空容器内の反応ガスの分解が大幅に
促進され。
その結果１０ Ａ／ｓｅｃ以上の堆積速度で薄膜の形成
を行なえる、 一方１反応ガスの分解が促進されることによって、原料
ガスの使用効率も大幅に向上する。
を行なえる、 一方１反応ガスの分解が促進されることによって、原料
ガスの使用効率も大幅に向上する。
また、基板を、前記高密度プラズマ領域から距離を置い
て位置決めすることにより、或は。
て位置決めすることにより、或は。
該平行１！極と基板と該磁界形成装置のうちの少なくと
も一つをほぼ同一平面内で移動装置により移動させて高
密度グラズマ領域で基板を走査することにより、該基板
に形成される薄膜の膜厚分布を均一化することが出来る
。
も一つをほぼ同一平面内で移動装置により移動させて高
密度グラズマ領域で基板を走査することにより、該基板
に形成される薄膜の膜厚分布を均一化することが出来る
。
（実施例）
以下添付図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図は本発明によるプラズマ０ＶＤ装置の一実姉例を
櫃略的に示したもので、符号（１）は真空容器で１反応
ガス導入機構（２）と排気機構（３）とを備えている。
櫃略的に示したもので、符号（１）は真空容器で１反応
ガス導入機構（２）と排気機構（３）とを備えている。
真空容器（υ内には高周波印加電極（４）と接地８：
ｔｒｉ＜ （５１とが対向して配置されており、高周波
印加電極（４）はマツチング回路（６）を介して高周波
電源（７）に接続されている。高周波印加電極（４）側
には、真空容器（１）に凹入部を形成し、そこに図示し
たようにその電極面に平行な即ち電界に直交する磁界を
発生する磁石（８）から成る磁界形成装ｊｎが設けられ
る。ま次該接地電極（５）は基板（９）の支持装置を兼
ね、これに装着された基板（９１ｆ：所望の温度に加熱
するヒータから成る加熱機構ａＯが組込まれる。０Ｄは
加熱機構Ｏｎの加熱電源である。基板（９］の着脱は適
当な手段によって行なわれる３、さらに図示実施例では
、基板（９）上に形成される薄膜の膜厚分布を改善する
ために、基板（９）は磁石（８２で構成された磁界形成
装置によって形成される高密度プラズマ領域から離れて
位置するように設けられ、その距離は昇降装置（１２１
で接地電極（５）ｉ−昇降することにより調節出来るよ
うにした。
ｔｒｉ＜ （５１とが対向して配置されており、高周波
印加電極（４）はマツチング回路（６）を介して高周波
電源（７）に接続されている。高周波印加電極（４）側
には、真空容器（１）に凹入部を形成し、そこに図示し
たようにその電極面に平行な即ち電界に直交する磁界を
発生する磁石（８）から成る磁界形成装ｊｎが設けられ
る。ま次該接地電極（５）は基板（９）の支持装置を兼
ね、これに装着された基板（９１ｆ：所望の温度に加熱
するヒータから成る加熱機構ａＯが組込まれる。０Ｄは
加熱機構Ｏｎの加熱電源である。基板（９］の着脱は適
当な手段によって行なわれる３、さらに図示実施例では
、基板（９）上に形成される薄膜の膜厚分布を改善する
ために、基板（９）は磁石（８２で構成された磁界形成
装置によって形成される高密度プラズマ領域から離れて
位置するように設けられ、その距離は昇降装置（１２１
で接地電極（５）ｉ−昇降することにより調節出来るよ
うにした。
このように−構成した図示装置の作動は次の通りである
。まず、真空容器ｆｉｌ内に反応ガス導入Ｍ ’ｄｈ
（２１により反応ガスを導入し、この反応ガス導入機構
１２）と排気機構（３）とにより該容器（１）内を所望
のガス組成、ガス流量及び圧力に調節し、その後高周波
印加電極（４）に高周波電圧を印加してこの高周波印加
″＊ ｆｆｉ ＋４１と接地電極（５）との間にグロー
放電を発生させる。この時、プラズマ中で発生し九電子
は、磁石（８）で構成され友磁界形成装置の電極（４）
と平行する磁界■によって捕えられ、この部分における
電子密度が極めて高くなり、特に大電力を投入すること
なしに高密度プラズマ領域が形成され、反応ガスの分解
が促進され、基板上に１０ Ａ／ｓｅｅ以上の堆積速度
で薄膜が形成される。磁石（８）によって形成された高
密度プラズマ領域は、プラズマ密度が極めて＾しくなっ
ていると同時にプラズマ電位が低くなっているｔめ、イ
オンの入射エネルギーは比峻的小さくなり、堆＋８速度
が１０ ’Ａ／ｓｅｃ以上の高速でちるにも係わらず基
板（９）に対する損傷を軽減することが出来る。まｔ１
電子密度が極めて高くなっている友めに、活性種同士の
反応で気相中に生成する成長核も電子衝撃のため；に成
長が抑制され、従って、膜中の構造に不均一を生ずるこ
とがなく、膜質の低下は起らない。
。まず、真空容器ｆｉｌ内に反応ガス導入Ｍ ’ｄｈ
（２１により反応ガスを導入し、この反応ガス導入機構
１２）と排気機構（３）とにより該容器（１）内を所望
のガス組成、ガス流量及び圧力に調節し、その後高周波
印加電極（４）に高周波電圧を印加してこの高周波印加
″＊ ｆｆｉ ＋４１と接地電極（５）との間にグロー
放電を発生させる。この時、プラズマ中で発生し九電子
は、磁石（８）で構成され友磁界形成装置の電極（４）
と平行する磁界■によって捕えられ、この部分における
電子密度が極めて高くなり、特に大電力を投入すること
なしに高密度プラズマ領域が形成され、反応ガスの分解
が促進され、基板上に１０ Ａ／ｓｅｅ以上の堆積速度
で薄膜が形成される。磁石（８）によって形成された高
密度プラズマ領域は、プラズマ密度が極めて＾しくなっ
ていると同時にプラズマ電位が低くなっているｔめ、イ
オンの入射エネルギーは比峻的小さくなり、堆＋８速度
が１０ ’Ａ／ｓｅｃ以上の高速でちるにも係わらず基
板（９）に対する損傷を軽減することが出来る。まｔ１
電子密度が極めて高くなっている友めに、活性種同士の
反応で気相中に生成する成長核も電子衝撃のため；に成
長が抑制され、従って、膜中の構造に不均一を生ずるこ
とがなく、膜質の低下は起らない。
更に、本発明に於ては、基板（９）の妻面に形成される
薄膜の膜厚分布を改善するｔめの手段として、平行平板
′１を極（４１＋５１と電極（４）に平行する磁界を形
成する磁界形成装置と基板（９）のうちの少なくとも一
つを同一平面内で移動させる移動装置が設けられ、第２
図示の例では基板（９）を支持する接地電極（５）を回
転機構（１３から成る移動装置により回転させることに
より、基板１９）上を高密度プラズマ領域が走査するよ
うにしｆｃｏｆｆ回転１３３！構ｆ１３）は第５図示の
ように磁石（８）を回転させるように連結するようにし
てもよく、また第４図示のように高周波印加電極（４）
に歯車等を介してこれを回転すべ（、ｄｔ紡１−イ＆ｒ
−−面ｆ１ヅ壬６れで；ケいないが、平成電極＋４１
＋５１ 、磁石（８）及び基板（９）を同時に移動させ
ることも可能である。
薄膜の膜厚分布を改善するｔめの手段として、平行平板
′１を極（４１＋５１と電極（４）に平行する磁界を形
成する磁界形成装置と基板（９）のうちの少なくとも一
つを同一平面内で移動させる移動装置が設けられ、第２
図示の例では基板（９）を支持する接地電極（５）を回
転機構（１３から成る移動装置により回転させることに
より、基板１９）上を高密度プラズマ領域が走査するよ
うにしｆｃｏｆｆ回転１３３！構ｆ１３）は第５図示の
ように磁石（８）を回転させるように連結するようにし
てもよく、また第４図示のように高周波印加電極（４）
に歯車等を介してこれを回転すべ（、ｄｔ紡１−イ＆ｒ
−−面ｆ１ヅ壬６れで；ケいないが、平成電極＋４１
＋５１ 、磁石（８）及び基板（９）を同時に移動させ
ることも可能である。
（発明の効果）
以上のように、不発明によれば、磁界形成装置で高周波
印加１！極の面に平行な磁界によりプラズマを集中させ
て高密度プラズマ領域を形成するようにしたので、原料
ガスの分解が大幅に促進さｎ１危険で高価なガスを使用
せずに基板上に高速で成膜することが出来、ま几大電力
を必要としない之め膜質の低下を防止出来る。更Ｋｍ極
と磁界形成装置と基板のうちの少なくとも一つを移動装
置で同一平面内を移動させることにより膜厚分布を均一
化することができ、膜質及び生産性の良いプラズマＣＶ
Ｄ装Ｂ カｍ ラれる等の効果がある。
印加１！極の面に平行な磁界によりプラズマを集中させ
て高密度プラズマ領域を形成するようにしたので、原料
ガスの分解が大幅に促進さｎ１危険で高価なガスを使用
せずに基板上に高速で成膜することが出来、ま几大電力
を必要としない之め膜質の低下を防止出来る。更Ｋｍ極
と磁界形成装置と基板のうちの少なくとも一つを移動装
置で同一平面内を移動させることにより膜厚分布を均一
化することができ、膜質及び生産性の良いプラズマＣＶ
Ｄ装Ｂ カｍ ラれる等の効果がある。
第１図は本発明の一実施例のプラズマ０ＶＤ装置の断面
線図、第２図乃至第４図は本発明の他の実施例の断面線
図である。 （１）・・・真空容器 （４）・・・高周波印加電
極（５）・・・接地電極 （８）・・・磁界形
成装置（９）・・・基板 （１０１・・・
加熱ｗｋ溝１１３・・・移効装、従 特許出願人 日本真空技術株式会社 代 理 人 北 村 欣 −外
２名
線図、第２図乃至第４図は本発明の他の実施例の断面線
図である。 （１）・・・真空容器 （４）・・・高周波印加電
極（５）・・・接地電極 （８）・・・磁界形
成装置（９）・・・基板 （１０１・・・
加熱ｗｋ溝１１３・・・移効装、従 特許出願人 日本真空技術株式会社 代 理 人 北 村 欣 −外
２名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 真空容器内に設けた平行平板電極に高周波電圧を印
加し、真空容器内に導入した反応ガスをプラズマ化する
ことにより、加熱機構を備えた支持装置に装着した基板
上に薄膜を形成するようにしたプラズマＣＶＤ装置にお
いて、高周波電圧の印加される電極側に、その電極面に
平行に磁界を形成する磁界形成装置を設けたことを特徴
とするプラズマＣＶＤ装置。 ２ 前記磁界形成装置で形成された磁界により形成され
る高密度プラズマ領域から距離を置いて前記基板を位置
決めしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
のプラズマＣＶＤ装置。 ３ 真空容器内に設けた平行平板電極に高周波電圧を印
加し、真空容器内に導入した反応ガスをプラズマ化する
ことにより、加熱機構を備えた支持装置に装着した基板
上に薄膜を形成するようにしたプラズマＣＶＤ装置にお
いて、高周波電圧の印加される電極側に、その電極面に
平行に磁界を形成する磁界形成装置を設け、平板電極と
この磁界形成装置と基板のうちの少なくとも一つに移動
装置を設け、平板電極と磁界形成装置と基板のうちの少
なくとも一つを移動自在にしたことを特徴とするプラズ
マＣＶＤ装置。 ４ 磁界形成装置で形成された磁界により形成される高
密度プラズマ領域から距離を置いて基板を位置決めした
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のプラズ
マＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047267A JPS62205618A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047267A JPS62205618A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62205618A true JPS62205618A (ja) | 1987-09-10 |
Family
ID=12770518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047267A Pending JPS62205618A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62205618A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009141251A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Toshiba Corp | 半導体製造方法および半導体製造装置 |
| CN110923673A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-03-27 | 郑州师范学院 | 一种磁场增强平板等离子体化学气相沉积设备及系统 |
-
1986
- 1986-03-06 JP JP61047267A patent/JPS62205618A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009141251A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Toshiba Corp | 半導体製造方法および半導体製造装置 |
| CN110923673A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-03-27 | 郑州师范学院 | 一种磁场增强平板等离子体化学气相沉积设备及系统 |
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