TW473866B - Plasma CVD apparatus and plasma CVD method - Google Patents

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Description

473866 五、發明說明（1) ^ ^- ------ 發明背景 本發明係關於電漿CVD(化學氣相沈積）裝置以及使用 該裝置的電漿CVD方法，而且 地是關於_ 电水/置以及藉由該遠距離電漿CVD裝置以形成大區 ί a ^貝且緻畨之薄膜的方法。該裝置分為電漿形成區域 與基板加工區域^ 处在不同型式的電漿CVD裝置中，在基板上形成薄膜並 士能冬毅想—f的就是建距離電漿CVD裝置，而該裝置 分為ϋ形〜處〜區_^)與<奏板加工區έ)。對於用來製造高可靠 度兀件與高效能元件的每膜形成加工，使用此遠距離電漿 CVD裝置來做CVD薄膜生成是一種非常重要的技術。 7 至於遠距離電漿CVD裝置，其能夠用在大區域基板的 加工，例如大區域平面顯示器中的切換開關（switching) 電晶體形成加工與驅動電流電晶體形成加工，或者是大直 徑矽晶圓的加工過程。例如，一種平行板遠距離電漿CVD 裝置被發表在已公開的第5-2 1 393號日本專利中。7 第7圖表示本習知技術之遠距離電漿CVD裝置的平行板 遠硬離電装CVD裝置。如圖所示，該裝置包括道漿mM £ (極多）該極板使用具有複數孔的網板並且置於高頻波作用 i：極1與背電極2之間，該背電極2上有基板。 在此平行板遠距離電漿CVD裝置中，電漿6被限制在高 頻波作用電極1與電漿限制電極8之間。 μ 像是原子團（radical s)4的氣體由被限制在兩平行板 間（也就是高頻波作用電極1與電漿限制電極8之間）的大區
473866 五、發明說明（2) =質電聚被供應到基板加工區R…匕，該裝 =子團4供應到基板加工區R並且能在基板3的上表面: 均句的分佈，使得薄膜形成加工能在基板3上均 勻也70成，而§亥基板3也可以是大面積的。 在本習知技術的裝置中，電漿限制電極8 ,也就是 板’有讓原子團4從其通過的原子團流通孔“ 氣 =孔9，該孔形成在原子團流通孔5旁，並且讓中性= 攸其喷出。這樣’即使是在利用原子團4與中性氣體ι〇 間j氣相反應的情況下，對於在基板3上形成薄膜的加工 而吕丄大面積且均勻的薄膜沈積加工也是可能的。 當在第7圖所示之平行板遠距離電漿CVD裝置之基板加 工區R内以氣相化學反應來進行薄膜形成（也就是薄膜形 加工）時’用來反應的第一氣體電漿（即電漿6)已形成，然 後呈激態之第一氣體與非激態之第一氣體的原子團（即原、、、 子團4)從電漿經由電漿限制電極8中的原子團流通孔5被供 應，基板加工區R，進而與從中性氣體噴出孔9所供應的第 二氣體反應而形成薄膜形成的先質（precursor)，而該 質為薄膜形成所必需。 、例，，當藉由單矽烷（mon〇silane，SiH4)與氧氣作用 而進^氧化矽（silicon oxide)薄膜形成時，氧氣被當作 第一氣體來供應’而單矽烷被當作第二氣體來供應。 電漿限制電極8有大量的原子團流通孔5與中性氣體噴 ，孔9。這樣，若第二氣體（即中性氣體1〇)從極多的中性、 氣體喷出孔9被均勻地供應，則能在基板加工區中之基板3 第7頁 2131-3623-PF.ptd 4V3d66 五、發明說明（3) 的上表面均勻地引起氣相反應，然 表面上形成。 欠1質的4膜能在基板 希望性，平行板遠距離電聚CVD裝置被認為有 氮化面積玻璃基板上形成氧切（叫）薄膜與 Γ方1丄:Α)層以用於薄膜電晶體之㈣ =主ϊΐ广積玻璃基板上形成非晶砂層以用於薄膜電 tive layer)或閘極的方法；以及在大面 積玻璃基板上形成氧化石夕薄膜與氮 件之中間層絕緣薄膜的方法等等。曰以用於電曰曰體構 在上述習知技術裝置（發表於公開的第5-21393 專利）中的電漿限制電極8為具有中性氣〜 έ士接 ^ ^ , Lt ~八另T r生礼體喷出孔9的中空 、，“冓’而该中性氣體喷出孔9如前所述，是形成在原 =孔5旁；而該原子團流通孔5則用來 應中性氣體1 0。 J J π乃八供 在具有中空結構的電漿限制電極8中，如第8圖 圖之電漿限制電極8的側視圖與上視圖所 孔5與中性氣體噴出孔9彼此是獨立(或分開)形原成子。= ! n?生氣體10彼此將不會在中空的電漿限制電極8 空間内混合與反應。 ^ 如第9圖與第1 〇圖所示，在習知技術裝置中，中性 體10從真空腔外側被供應到中空的電聚限制電極8。更明 確地說，是中性氣體10從中性氣體導管線12被供應到電漿 限制電極8的空間内，而該管線被設置在電聚限制電極8的 端表面上。 第8頁 2131-3623-PF.ptd ^73860 五、發明說明（4) 在習知技術情形的氣體供廡 内的空間Μ力大致上與基板力:：區R的薄電/限制電極8 等，也就是數十到數百托耳（Torr)。内的4臈形成麼力相 欠祕因f，如第1 1圖所示，中性氣體1 0大部分從貪、斤中性 ^孔&管線12與電漿限制電極8間之接合處#中性氣體_ =出出速性氣體導管線12較遠之中性氣= 助板1之卜、ί Ϊ !ib ’不易將中性氣體10均勻地喷 板3'表上 在不易將中性氣體J 0均勻地喷到基板表面的情況下， 我們可以理解到需要增加基板3到電漿限 出中性氣體Π)的距離，以便在基板表面内形成二=贺 ,在第二氣體（即中性氣體10)間引起氣相化學反應的情 y中，第二氣體被不均勻地供應到有第一氣體之基板加工 區中的基板表面上，氣相化學反應所產生的反應物（即薄 膜I成先質）在罪近第一氣體供應埠的基板表面上呈不均 勻地分佈。 如上文所提，隨著距離D增加，將有充分時間讓第二 氣體與反應物在平行於基板3表面的方向上分散直到抵達 基板3為止。如此，各抵達基板表的時候，就可以在基起3 的表面上得^分佈。 在此薄膜形成方法中，寬度為W的CVD腔内之電漿限制 電極8與基板3間的距離D愈遠，薄膜的分佈就愈均勻.。 舉例來說，在索X600毫米的玻璃基板進行薄膜 开乂成日守’ CVEL腔―的寬摩W約為8〇 0亳米，而在此情形中，只 2131-3623-PF.ptd 第9頁 473S66
，漿限制電極8與基板3之間的距離 是大^00毫幻Μ㈣以㈣的長度（也就 =而二在藉由氣相化學反應的薄膜形成中，如果具有 籍 性氣體1 〇之中性氣體噴出孔9的電漿限制電極8與沈 之二j即基板3)之間的距離D增加，則含中性氣體原子團 致二：氣體與第二氣體之間的而導 :?粒（II鹿崖矣t 胺=t成的顆粒就沈積在碁板表面上，如此將導至粗糙薄- 2如，在藉由單矽烷與氧氣的氣相化學反應而形成氧 ^薄膜形時，氧化石夕（Si〇x)顆粒（即薄膜形成的先質）在 土板加工區R中的氣相生成。 ^坆種以上述方式形成之挺良落縣的缺陷密、度高、漏 、舰同奠—县介電強〜I低 I膜Hgjt閘極的 考蘇薄氣或教m。 — 一 - 一一 發明概述 本發明是鑑於上述背景而做出的，其尋求能n g距 離電浆CVD裝置以及能產生薄膜形成先質的遠駔離電icvD 方法，該方法以氣相化學反應為基礎，能使得密度且表面 均勻之薄膜沈積在沈積基板上而不致因薄膜形成中之過度 的氣相化學反應而生成顆粒。 如本發明所述之形態，電漿CVD裝置包括：一基板加 工區，内置有沈積基板；一電漿產生區，用來產生第一氣
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體電漿；以及一電漿限制電 隔基板加工區與電漿產生區 讓含有來自第一氣體電漿之 其中，該電漿限制電極具有 佈板用以使電漿限制電極中 孔能將第二氣體導入基板加 之第一氣體與第二氣體彼此 板上形成所要的薄膜；及電 垂直距離為當薄膜生成時， 第二氣體之混和氣體之平均 複數平行的氣體散佈片 的氣體散佈板。 極，用來限制第一氣體並且分 ，而該電漿限制電極具有孔可 中性原子團的第一氣體通過； 2的結構，#内置有氣體散 的^二氣體均勻化，並且具有 工區，再藉由含有中性原子團 間的氣相化學反應而在沈積基 漿限制電極與沈積基板之間的 在基板加工區内中性原子團與 自由路徑；lg的15〇〇倍。 被用作前述之電漿限制電極内 如本發明所述之另一形態， 括：第一步驟，在 步驟，以電漿限制 第三步驟，電漿限 由其内之孔而被送 漿限制電極構件内 板，電漿限制電極 沈積基板的基板加 團之第一氣體與第 形成所要的薄膜； 間的垂直距離為當 路徑；lg的1 50 0倍。 電漿產生區内 電極構件將電 制電極構件讓 到基板加工區 並用來將第二 構件可將均勻 工區，及第五 二氣體的氣相 其中，電漿限 薄膜生成時， 形成第一氣體電漿；第二 聚限制在電漿產生區中； 來自電漿的中性原子團經 ;第四步驟，藉由置於電 氣體均勻化的氣體散佈 化之第二氣體供應到内有 步驟’藉由内含中性原子 化學作用，在沈積基板上 制電極構件與沈積基板之 基板加工區内之平均自由
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五、發明說明5 其包J : 士另-形態，將提供-種電漿CVD裝置， 區’用來產：第二雷：置有沈積基板；-電漿產生 限制第—氣體並且分隔ϊςΛ;以及一電聚限制電極，用來 限制電極具有孔可讓ίϊί加工區與電聚產生區，該電衆 的第-氣體通過；其；m-氣體電聚之中性原子團 限制電極構件鱼沈穑U電裝cvd裝置更包括置於電漿 構件，而筐二、胁、土板之間並且具有複數孔的氣體導入 再藉由含中性原子團之i士，2而被導人基板加工區中， 學反靡而I 接 第軋體與第二氣體之間的氣相化 有中；的結構&氣體導入構件
目由路徑；lg的1 50 0倍。 J 複數平行氣體散佈板被用作先前提到之氣體導A ^ # 内的氣體散佈面。 促』之孔體導入構件 成方：根ίίί明ΐ另一形態，提供—種電漿，薄膜生 成方法，其包括.第一步驟，在電 =漿；第二步驟，以電聚限制電極構 =區t ;第三步驟，在電聚限制電極構】 供含中性原子團之第一氣體，並經由1 電水棱 極與氣體導入構件之間的空間；第四；驟：氣 j積基板的基板加工區，·第五步驟，錢體導入構：㊁有 由置於其内用來將第二氣體均句化的氣體散佈板將 2131-3623-PF.ptd 第12頁 五 發明說明（8) 化 性氣體供應到基板加工區’·及第^~ 積A板上J第—氣體與第二氣體間的氣相、f驟，藉由含中 2板上形成所要的薄；：目化學反應 二=間的垂直距離為基板加工極構件與沈 :的150〇倍。 鬥之平均自由路徑又 更清楚。#目的或特點可藉由以下參考附圖的描述而變得 圖式簡單說明
Pun壯第1圖疋本發明第一具體實施例之平行板遠距離電漿 CVD裝置的概要側視圖。 第2圖疋本發明第一具體實施例中提供氣體散佈板之 電漿限制電極的概要剖面圖。 第3 A圖與第3B圖是表示提供氣體散佈板之電漿限制電 極的上層或下層板的概要平面圖。 第4A圖與第4B圖是表示本發明第一具體實施例之氣體 散佈板的概要平面圖。 第5圖是表示沈積的氧化矽薄膜與漏電流之間的特徵 關係。 第6圖是表示本發明第二具體實施例之平行板遠距離 電漿CVD裝置的概要側視圖。 第7圖是表示習知技術之平行板遠距離電漿CVD裝置的 概要側視圖。 第8圖是表示習知技術裴置中具有中空結構之電漿限
2131-3623-PF.ptd 第13頁 473S66 五、發明說明（9) 制電極的概要剖面圖。 第9圖是表示習知技術裝置中具有中空結構之電漿限 制電極的概要平面圖。 第1 0圖是表示習知技術之平行板遠距離電漿CVD裝置 的概要側視圖，用以描述將中性氣體由真空腔外部供應到 中空之電漿限制電極。 第11圖是一概要剖面圖，說明在習知技術裝置中氣體 從中空之電漿限制電極射出的方式。 符號說明 1〜高頻波作用電極； 2〜背電極； 3〜基板； 4〜原子團； 5〜流通孔； 6〜電漿； 8〜電漿限制電極； 9〜中性氣體喷出孔； 10〜中性氣體； 12〜中性氣體導管線； 13〜高頻電源供應器； 1 9〜單矽烷氣體； 2 0〜電漿限制電極； 2卜氧原子團及氧分子；
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22〜氧氣電漿； 23〜第一氣體散佈板； 24〜第二氣體散佈板； 2 6〜上層電漿限制電極板； 2 7〜下層電漿限制電極板； 29〜氣體導入構件。 本發明之較佳具體實施例 本發明之較佳具體實施例將參照附圖做一描述。 第1圖是本發明第一具體實施例所述之慮漿 CVD(化學氣相沈積）裝置的結構概要側視圖。本發明的具 體，施例現在將被詳細地描述。在此將參照附圖並且以關 於氧/矽烷在平行板遠距離電漿CVD裝置内形成氧化矽薄膜 的例子來做描述。與習知技術例子中相同（或類似）的構件 都被指定相同的編號，而不另行描述。 ▲ 基本上如第1圖所示，平行板遠距離電漿CVD裝置包括 能被排空的真空腔；高頻電源供應器丨3 ;高頻波作用電極 1 ;支持基板3的背電極2 ;電漿限制電極2〇，該電漿限制 電極20具有輻射狀的流通孔5，以便讓含中性原子團之氣 體從^通過並且該電漿限制電極20有做電氣接地；中性礼氣 體導管線12，可讓中性氣體（例如單矽烷19)從其 ^ 到電漿限制電極20。 鸲供應 裝限制電極2 〇提供具有輻射狀流通孔與中性翕 孔的氣體散佈才冓# 乳體噴
2131-3623-PF.ptd 第15頁 473866 五、發明說明（11) 面圖第有氣體散佈板之電浆限制電極20的概要剖 今佈板.也1 q用來均勻散佈單石夕烧氣體19的複數氣體 月文佈板，也就疋本實施例中的第一 24，被設置在電漿限制雷福％夕L =弟一乱體政佈轉2儿與 間的空間内。 之上層板與下層板26與27之 ,在第2圖中，單矽烷氣體1分七供應到上層電漿限制雷 ^ ^ - ^ ^ ^ ^ fe23 ^ fBl ^ fa1, ==中的孔9A，接著經由第二氣體散 :生= 後再經由下層電聚限制電極板27中的中 性乳體噴出孔9而以面均勾的方式噴射到基板3。 中的=圚9!以及中性氣體噴出孔9是與電漿限制電極20 二的原子團流通孔5分開（各自獨立)設置，以避免氧原子 團及 ^ .L5 ^ 氣體19所在的區域隔離。 H石夕说 =2圖的情形中，如圖所示的二個氣體散佈面板； '?疋 與第二氣體散佈板23與24，也可以口用罝r, 氣體散佈板或是二個、或者更多個氣體散用早一的 雷將原:團流通孔5之開口直徑約略小於產生氧電漿2 2之 電水兀件的兩倍長度，而該原子團流通孔5在上層盥下芦 電t限制電極板26與27之間是連續的。 曰 與2二第㈣是表示上層與下層電聚限制電極⑽ 參照第3A圖，上層電漿限制電極板26有原子團流通孔 第16頁 2131-3623-PF.ptd 473866
五、發明說明（12) 5，該流通孔5以均勻間隔設置並且用來讓含中性原子團的 氣體從其通過。 參照第3 B圖，下層電漿限制電極板2 7中的原子團流通 孔5以預定的間隔設置，用來讓含中性原子團的氣體通 過。下層電漿限制電極板2 7也有中性氣體喷出孔9，該中 性氣體喷出孔9以均勻的間隔形成，並且其位置不與原子 團流通孔5重疊。 第4A圖與第4B圖是表示氣體散佈板；也就是第一與第 二氣體散佈板2 3與2 4的平面圖。該二個氣體散佈板；也就 是第一與第二氣體散佈板23與24，與對應的第一與第二氣 體散佈板23與24 —致。 參照第4 A圖，第一氣體散佈板2 3被均勻間隔排列的原 子團流通孔5穿透，以便讓包括中性原子團的氣體通過， 並且第一氣體散佈板2 3也有中性氣體喷出孔9，而該中性 氣體喷出孔9是在靠近中央的預定區域Q上並以均勻的間隔 形成，而其位置不與原子團流通孔5重疊。 參照第4 B圖’第二氣體散佈板2 4有均勻間隔排列的原 子團流通孔5可讓中性原子團通過，並且第二氣體散佈板 24也有中性氣體喷出孔9，而該中性氣體喷出孔9是在靠近 中央的預疋區域P上並以均勻的間隔形成，而其位置不與 原子團流通孔5重疊。 當二個氣體散佈板；也就是第一與第二氣體散佈板2 3 與24被彼此對齊地裝置在電漿限制電極2〇中時，區域厂覆 蓋的範圍較(ΐ域Q更寬。、
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硖言之， 中性氣體喷出 中性氣體喷出 然而，也 置中性氣體流 〜—_ 管線12约氣體 表—面得到更均 再者，也 板，也就是第 矽烷氣體1 9流 非排列成垂直 第二氣體散佈板24有中性氣體噴出孔9 ,該 僅設置在對應到第—氣體散佈板:歌 孔見的位置，也設置在以外的區域。 可以在整個氣體散佈板區域上以均勻間隔設 通孔，I由-在如前述第4A圖與第4B醫中之複 主設計馬:的排列，能夠防止靠近 以高速喷入基板加工〇，如此可^^ 勻面之中性氣體（例如單矽烷氣體19)供應。 可以在電漿限制電極20中安置兩個氣體散佈 一與第一氣體散佈板23與24，使得其上讓單 經的孔9A與9B在平面圖上彼此交錯（也就是 線）0 現在，以遠距離電漿CVD裝置之具體實施例在基板3之 表面上形成氧化矽薄膜的一種方法將參照第i圖到第4A圖 與第4B圖做一描述。 氧氣18被導入在排空狀態下（低於一預定壓力）之CV]) 腔内的高頻波作用電極1，然後再從高頻波作用電極丨底部 被均勻地供應到電漿限制電極2〇。因此，灼熱的氧氣排氣 被導入高頻波作用電極1與電漿限制電極2 〇 (提供如第4圖 所示之第一與第二氣體散佈板2 3與24)之間的空間。 由於灼熱排氣的結果，將產生氧氣電漿22，其被有效 地限制在高頻波作用電極1與電漿限制電極2〇之間。 結果，氧氣電漿22的密度大約為i〇ig /立方公分，而在 高頻波作用電極1與背電極2(或基板3)間之空間的密度約
2131-3623-PF.ptd 第18頁 五、發明說明（14) 為1〇5/立方公分到1〇6/立方公分 這樣的狀況表示，儘管有電子、 離子、氧原子原子圏、1分子原 氣原子離子、氧分子 氣電漿22中，但是除了電装以外被二氧分子存在於氧 上可以被忽略。 的電子與離子實際 如此，在電漿22以外的空間中， 子原子團與非激態的氧分子都與 2原子原子團、氧分 早矽烷氣體19作用，因而有助於氣仆射到基板加工區R的 氧原子图與氧分子21經由原子^膜的形成。 板加工區!^中，以便與從中性 机通孔5被散佈到基 體U做氣相化學作用。 、_噴出孔9噴出的單矽烷氣 ^ f Γ；^8ίΓ> SiOxH^^s^b^ f ( ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 表面上，因而在基板3上形成“化:夕且沈積在基板3的 電漿限制電極20與基板3相隔_ w 、° 離），該距離較基板加工區R内氧距_(也就是垂直距 子團與氧分子2丨）與單石夕烷的氣體（也就是氧原 短。此省化學m =徑h的1500倍要 此，諸如Si〇x、Si〇xHy與SiH的敌-的立果。因 加工區相反應中生^到矽先質將^-疼 例如，度為^ 3 的條件下，氧/㈣坑混合壓力為25G毫托耳
微米，而在此情形中，t漿限制的千均自由路徑h約為6° 可設定為90毫米或更低。制電極與基板之間的距離D
473866 五、發明說明（15) 第5圖顯示在氧化矽薄膜形成之實驗例子中所得到的 漏電流特性。在此例子中，氧化矽薄膜在設定的實驗條件 下形成並且做為MOS(金屬/氧化薄膜/半導體）的閘絕緣 層，該實^驗條件為：基板溫度300 °C、基板加工區R内的壓 力為250毫托耳、經由高頻波作用電極1供應到電漿區域的 氧氣流率為80〇sccm，供應到中性氣體導管線12的單矽烷 氣體流率為5sccm。 如第5圖所見，漏電流密度隨不同的樣本而有报大的 =定MS以限制電極2°與基板3之間的距齡分 將電激限制電極2 f) | | q + % ^ ^ 乎瞎所f wt 與基板間的距離D在設定為6〇毫 ’、 于之薄膜樣本的漏電流特徵盥埶氧化矽镇肢沾牲 崩潰電壓，因而能做這樣的電器絕緣特徵與 絕緣薄膜。 為4膜電晶體的閘絕緣薄膜或中間層 另一方面’將電漿限制 ^ ^300 € ^ ^ # fIJ ^ ^ m ^ ^ ^ ^ ^ 範圍就有大量的漏電产，、7入的漏電&特徵是在低電場 此的低，以致於無法ς "電絕緣特徵與崩潰電壓是如 層絕緣薄膜。…/為薄膜電晶體的閘絕緣薄膜或中間 在此例子中尚有一 ^ 之氧/單矽烷混合氣體的平^ 在基板加工區R内 這表示電漿限制電極20盥 徑g約馬6免微米。
大約相當於平均自由 /、土 之間30〇毫米的距離D
十勺自由路從又8的5_倍，而在這樣條件下D
2131-3623-PF.ptd 第20頁 473S66 五、發明說明（16) 所得到的電氣絕緣特徵與崩潰電壓都是不適當的。 另一方面’電漿限制電極2〇與基板3之間6〇毫米的距 離D大約相當於平均自由路徑的1〇〇〇倍，而在這樣條件 下所得到的電氣絕緣特徵與崩潰電壓都是適當的。 如果電t限制電極2〇與基板3之間的長距離d大約為平 均自由路徑；lg的5 0 〇 〇倍，則可以估計得到氧原子團及氧 分子21與單碎烧氣體19的氣相化學反應會過度地發生，這 樣將導致在基板加工區1^内氣相中所生成顆粒的沈積，然 後在基板3的表面上形成粗糙的薄膜。 相對地，如果電漿限制電極2〇與基板3之間的距離D約 為平均自由路徑；lg的1 〇〇〇倍時，則可以估計得到氧原子 團及氧分子21與單矽烷氣體19的氣相化學反應將不會過度 地發生’目此可以防止顆粒在氣相中生長，並且不會讓顆 粒狀的氧化矽薄膜形成先質沈積在基板3的表面上形成薄 膜0 如上所述，在平行板遠距離電漿CVD裝置中， 制電極20與背電極2之間的電聚密度是非常 此 = 裝置相比’對基板3的電㈣害可以 這種效應在基板3之表面形成圓介 =出。特別是，藉由—般平行板電 /面=已 ⑽置所形成氧化“膜二’二^^
五、發明說明（17) 只有1 01G /公分2 · e V之低。 儘管本發明的《種且體膏始Αί 描述，但它的特定結構並不受任何=參照附圖而做詳細地 改皆可為之而不至於偏離本發明範圍良制，設計的改變或修
在本發明苐一具體實施例中的土 裴置將參照第6圖做一描述。第6 Γ =板通距離電漿CVD ^ ^ it ^ ^ f tcVD t t "" 中，與習知技術例子或先前且體告 在此圖 構件都被指定相同的編號，相同(或類似)的 參照第6圖，圖示的平行板遠距離電漿⑽裝置 圖所不的平行板遠距離電漿CVD裝置不同，在 由、， ^括氣體導入構件29 ,·而中性氣體（例如單^氣㈣^ ”该構件相連的中性氣體導管線12被供應到該構件，並且 该構件提供氣體散佈板讓氣體在喷出到基板前先被 化，同時，該構件並無任何電漿限制的功能。 、、因此，提供氣體散佈板的氣體導入構件29具有原子團 流通孔5，該流通孔5的直徑為任意，只要讓原子團4能均 勻地喷出即可。氣體導入構件29也可以不接地，也就是帶 有電荷（或電位）。我們也可見到氣體導入構件29與先前具 體實施例中的電漿限制電極20不同，該構件29不必接地了 也不f限制原子團流通孔的直徑，儘管其有相同的結構。 氣體導入構件29被置於電漿限制電極8與背電極j之 間’其與基板3之間的距離F約較基板加工區R内氧之混合 氣體（也就是氧原子團與氧分子21)與單矽烷的平均自由路 i^ra 第22頁 2131-3623-PF.ptd 473866 五、發明說明（18) 徑Ag之1 500倍要短。 要提醒的是’在第二具體實施例中，提供氣體散佈板 的氣體導入構件29與提供氣體散佈板之電漿限制電極2〇有 相同的結構。 對於氣體導入構件2 9内之氣體散佈板結構的概念以及 些氣體散佈板之間的關係’還有氣體散佈板上之原子團 /’IL通口與中性氣體流通口的分佈，都與第一具體實施例之 電聚限制電極20内之氣體散佈板（也就是第一與第二翁辦 散佈板）的概念相同。 " 此外，氣體導入構件2 9 體實施例中電漿限制電極2〇 概念。因此，氧原子團及氧 相化學反應將不會過度發生 中生長，並且不會讓顆粒狀 基板3的表面上形成薄膜。 與基板3之間的距離與第一具 與基板3之間的距離d有相同的 分子21與單矽烷氣體19間的氣 ’這樣將可以防止顆粒在氣相 的氧化矽薄膜形成先質沈積在 於#: = 7與第二具體實施例中，本發明的描述是關 於使^早錢與氧來形成氧切薄膜H也可以 石夕烷替換成較高級數的矽烷，例如TE0 烷 te；ra eth〇xysilane)) 儘管上述具體實施例的折 遠距離電漿CVD裝置來做氧化 :二疋關二使用平行名 C V D裝置内其他物質的氣 :但疋對由電漿 予反應所形成的薄膜也有相 473866 五、發明說明（19) 同的效果；例如由單矽烷與氨氣彼此作用所生成的氮化矽 薄膜。 再者儘嘗上述具體貫施例的描述是關於平行板遠距 離電漿CVD裝置，但本發明也適用於其他任何型式的裝 f 用微波電漿、電子迴旋加速共振電漿、感應耦 s ”水氦微波電漿（helicon wave plasma)等等的裝 置。在此等電漿CVD裝置的範圍内，在電衆產生區域與基 二區R之間有複數孔，並且還有電衆限制電極用來隔 離雷I知’根據本發明所述，邊好純遠距 庠的I也學瓦惠―而形成像媒 I欠尽農的，並且可以讓喷出到電漿區外之沈穑 基板上的中牲氣體密屋更均勾。』電水&外之沈積 膜時因t太^製造M〇s構件的閑絕緣薄膜或中間層絕緣薄 、 叙明所述之平行板遠距離電漿CVD # f θ < 形成緻密的薄臈而不合在大面藉的其f :⑽裝置疋可以 雖鈇太在 積的基板上產生顆粒。 …、本炙月已以較佳實施例揭 限定本發明’任何熟習此項技藝者，在不脫離 神和範圍内，當可作Ρ說 脫離本發明之精 當視後附之申情專ρ動” /玉询，因此本發明之保護範圍 7 Τ明專利範圍所界定者為準。 2131-3623-PF.ptd 第24頁

Claims (1)

  1. 473866 六、申請專利範圍 1· 一種電漿CVD裝置4，包括： 一基板加工區，i有沈積基板； 一電漿產生區，用來產生第一氣體電漿；以及 一電漿限制電極，用來限制第一氣體並且分隔基板加 工區與電漿產生區，該電漿限制電極具有孔可讓含有來自 第一氣體電漿之中性原子團的第一氣體通過； 其中，該電漿限制電極有中空的結構，其内置有氣體 散佈板用以使電漿限制電極中的第二氣體均勻化，並1具 有孔月b將第一氣體導入基板加工區，再藉由含有中性原子 團之第一氣體與第二氣體彼此間的氣相化學反應而在沈 基板上形成所要的薄膜；及 /L貝 農I限制-i 生成時，在基板加工|息t性原子 ^ 5 0„Q ° ；； 2·如申請專利範圍第i項所述之電漿CVD裝置，其中複 f平订氣體散佈面板被安置做為前述之電漿限制電極内的 氣體散佈板。 3. —種電漿CVD薄膜形成^^·，包括： 第一步驟，在電漿產生區内形成第一氣體電漿. 生區=步驟’以電漿限㈣極構件將以限制在電裝產 第三步驟，電漿限制電極構件讓來自 團經由其内之孔而被送到基板加工區； 陡原子 第四步驟，藉由置於電漿限制電極 电^構件内並用來將第 2131-3623-PF.ptd 第25頁 473866
    六、申請專利範圍 一氣體均勻化的氣體散佈板，電聚限制電極構件可將均勺 化之第一氣體供應到内有沈積基板的基板加工區；及 第五步驟，藉由内含中性原子團之第一氣體與第二氣 體之氣相化學作用，在沈積基板上形成所要的薄膜， 其中’電漿限制電極構件與沈積基板之間的垂直距離 則為〜肩L薄膜生成時’在基板加工區内之平均自由路徑入 Ci5 0 0>。 ’ δ 4· 一種電漿CVD k置，包括： 一基板加工區，内置有沈積基板； 一電漿產生區，用來產生第一氣體電漿；以及 一電漿限制電極，用來限制第一氣體並且分隔基板加 工區與電漿產生區，該電漿限制電極具有孔可讓含有來自 第一氣體電漿之中性原子團的第一氣體通過； 其中，該電漿CVD裝置更包括置於電漿限制電極構件 與沈積基板之間並且具有複數孔的氣體導入構件，而第二 氣體經由其上之孔被導入基板加工區中，再藉由含中性原 子團之第氣體與第二氣體之間的氣相化學反應而在沈積 基板上形成所要的薄膜；及 氣體導入構件有中空的結構，其内置有氣體散佈板使 知其内的第一軋體均勻化，並且其間的垂直距離不超過基 板加工區内之平均自由路徑；^的1500倍。 5·如申請專利範圍第4項所述之電漿CVD裝置，其中複 數平行氣體散佈面板被安置做為前述之氣體導入構件内的 氣體散佈板。
    2131-3623-PF.ptd 第26頁 473866 六、申請專利範圍 6. —種電漿CVD薄膜形成方法，包括： 步驟’在電漿產生區中形成第一氣體電漿； 生區中一步驟’以電漿限制電極構件將電漿限制在電漿產 原子氣ί電：：：電極構件中由電聚提供含中性 導入構件之間的空間；’ Α其孔到達電漿限制電極與氣體 -氣導入構件令，讓含中性原子團之第 第ϋ而到達内置有沈積基板的基板加工區； 第二氣體均Ϊ:的ίif導入構件中，由置於其内用來將 到基，加工區；及& &佈板將以均勻化的第二氣體供應 間的氣相化學反：：：：：：子團之第-氣體與第二氣體 其中，雷將μ在沈積基板上形成所要的薄膜； ^ X ι I限制電極構件盘沈積美杯夕ρ目 ' 貝J為基板加工區 /、積土板之間的垂直距離 β之平均自由路徑又g的15〇〇倍。 2131-3623-PF.ptd 第27頁
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