WO2013136656A1 - 成膜装置 - Google Patents

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WO2013136656A1
WO2013136656A1 PCT/JP2013/000526 JP2013000526W WO2013136656A1 WO 2013136656 A1 WO2013136656 A1 WO 2013136656A1 JP 2013000526 W JP2013000526 W JP 2013000526W WO 2013136656 A1 WO2013136656 A1 WO 2013136656A1
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plasma generation
generation space
substrate
film
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沢田　郁夫
雅人 森嶋
幸正 齋藤
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東京エレクトロン株式会社
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a technique for forming a thin film such as silicon on a large area substrate used for a solar cell or the like or a semiconductor wafer used for manufacturing a semiconductor device.
  • Thin-film silicon solar cells have been actively studied in recent years because they consume less silicon than bulk type crystalline silicon solar cells, are relatively easy to increase in area, and are low in manufacturing costs.
  • a tandem thin-film silicon solar cell (hereinafter simply referred to as a solar cell) has an amorphous silicon film laminated on the top surface of a microcrystalline silicon film, and each layer absorbs light in different wavelength regions, thereby converting light energy conversion efficiency. It is a thing that raised.
  • a-Si film amorphous silicon film
  • ⁇ c-Si film a microcrystalline silicon film
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • silicon is deposited on the substrate by reacting with.
  • the a-Si film and the ⁇ c-Si film can be separately formed by adjusting the partial pressure ratio between the SH 4 gas and the H 2 gas.
  • Patent Document 1 A film forming apparatus using a plasma CVD method is developed (Patent Document 1).
  • the present invention has been made under such a background, and an object thereof is to provide a film forming apparatus capable of forming a thin film having a good film quality and a uniform film thickness.
  • a film forming apparatus is a film forming apparatus for forming a thin film on a substrate by reacting a plurality of types of reaction gases in a processing container.
  • a mounting table provided in the processing container for mounting a substrate; In order to form a strong plasma generation space between the substrates placed on this mounting table, they are arranged in the horizontal direction at intervals between each other in the vertical orientation, and the lower end portion and the above-mentioned
  • a plurality of plate-like electrode portions forming a weak plasma generation space for generating plasma having a light emission intensity lower than that of the plasma formed in the strong plasma generation space in a gap between the substrate,
  • a first reactive gas supply unit for supplying a first reactive gas to the strong plasma generation space;
  • a second reaction gas for supplying a second reaction gas for forming a thin film on the substrate by reacting with the active species of the first reaction gas in the lower part of the strong plasma generation space or the weak plasma generation space.
  • a reaction gas supply unit An exhaust part for exhausting the reaction gas from the weak plasma generation space;
  • a first high-frequency power supply unit that applies high-frequency powers having different phases to one and the other of the electrode units adjacent to each other across the strong plasma generation space, and a second high-frequency power supply unit,
  • the distance between adjacent electrode parts across the strong plasma generation space is in the range of 2 mm or more and 20 mm or less,
  • the distance between the substrate on the mounting table and the electrode portion is in the range of 5 mm or more and 100 mm or less.
  • the film forming apparatus may have the following features.
  • the lower surface of the plate-like electrode portion is formed with an inclined surface portion that is inclined from the both side wall surfaces of the electrode portion toward the central portion side.
  • the mounting table includes a moving mechanism that reciprocates the substrate mounted on the mounting table along a direction in which the plurality of electrode portions are arranged.
  • the planar shape of the electrode part is formed such that the distance between adjacent electrode parts across the strong plasma generation space is wide in a region where the film formation rate is high and narrow in a region where the film formation rate is low. That.
  • a plurality of notch parts formed by notching the side wall surfaces of the electrode parts adjacent to each other with the strong plasma generation space interposed therebetween are arranged at intervals.
  • the plate-like electrode portion is divided so that a strong plasma space is also formed in a crossing direction intersecting with the strong plasma forming space formed between the plate-like electrode portions, and the first high frequency wave is divided.
  • the power supply unit and the second high-frequency power supply unit apply high-frequency powers having different phases to adjacent electrode units across the strong plasma space extending in the intersecting direction.
  • the electrode portion may be a wide plate-like covering the upper side of the plate surface of the substrate, instead of arranging the plurality of plate-like electrode portions in the vertical orientation and spaced apart from each other in the lateral direction.
  • a plurality of openings are provided at intervals, and a gap is formed between the inner surface of the opening and the second electrode portion inside the opening.
  • the strong plasma generation space is formed by arranging.
  • the exhaust part includes an exhaust path formed in the electrode part, and an exhaust hole provided in a lower surface of the electrode for exhausting the reaction gas in the weak plasma generation space to the exhaust path.
  • the first reaction gas is hydrogen gas
  • the second reaction gas is silicon compound gas.
  • the pressure in the processing container is 100 Pa or more and 2000 Pa or less.
  • the present invention applies high-frequency power having different phases to one and the other of the plate-like electrode portions arranged at intervals from each other, and generates plasma in a strong plasma generation space sandwiched between these electrode portions, Plasma having a light emission intensity lower than that of the plasma formed in the strong plasma generation space is also formed in the gap between the substrate on which the film is formed and each electrode portion.
  • the strong plasma generation space the active species of the first reaction gas is generated, while in the weak plasma generation space, the reaction between the active species generated in the strong plasma generation space and the second reaction gas proceeds.
  • a thin film with few defects can be uniformly formed on the substrate surface.
  • capacitively coupled plasma is formed between adjacent electrode portions, and H 2 (first reaction gas) is activated to react with SH 4 (second reaction gas).
  • H 2 first reaction gas
  • SH 4 second reaction gas
  • a film forming apparatus 1 includes a mounting table 2 on which a substrate S to be formed is mounted inside a processing container 10 that is a vacuum container, and an H on the surface of the substrate S on the mounting table 2.
  • a strong plasma generation space 101 is formed in order to supply two active species and an electrode portion 41 for forming a weak plasma generation space 102 in which a reaction between the active species and SiH 4 proceeds is arranged. It has become.
  • the processing container 10 is configured as a flat and metal container that can be sealed, and has a size that can store a large glass substrate S of, for example, 1100 mm ⁇ 1400 mm or more.
  • 11 is a loading / unloading port through which the short side of the substrate S provided in the processing vessel 10 can pass
  • 12 is a gate valve for opening and closing the loading / unloading port 11.
  • an exhaust pipe 13 for evacuating the inside of the processing container 10 is provided on the side wall surface of the processing container 10.
  • the space in 10 can be adjusted to 100 Pa to 2000 Pa, for example.
  • the short side direction of the substrate S installed in the processing container 10 will be described as the vertical direction
  • the long side direction of the substrate S will be described as the horizontal direction.
  • a mounting table 2 made of a dielectric or the like is disposed on the floor surface in the processing container 10.
  • the substrate S described above is mounted on the mounting table 2 to form a ⁇ c-Si film.
  • the transfer of the substrate S between an external substrate transfer mechanism (not shown) that carries the substrate S in and out and the mounting table 2 is performed by using a lift pin 22 configured to be lifted and lowered by a lift mechanism 25 via a lift plate 24. Done with.
  • reference numeral 23 denotes a bellows provided so as to surround the elevating pins 22 in order to keep the inside of the processing vessel 10 in a vacuum atmosphere.
  • a temperature adjusting unit 21 made of, for example, a resistance heating element is embedded in the mounting table 2, and the temperature adjusting unit 21 generates heat by electric power supplied from a power supply unit (not shown) and passes through the upper surface of the mounting table 2.
  • the substrate S can be adjusted to a temperature of 200 ° C. to 300 ° C., for example.
  • the temperature adjusting unit 21 is not limited to the one that heats the substrate S, and may employ, for example, a Peltier element that cools the substrate S and adjusts it to a predetermined temperature according to the process conditions.
  • the active species SiH 3 necessary for the growth of the ⁇ c-Si film is supplied at a high concentration to a region near the surface of the substrate S, while Si, SiH, SiH 2, etc.
  • the following functions can be obtained. It has become.
  • a space to which H 2 (first reaction gas) is supplied is configured as a strong plasma generation space 101 to obtain H radicals that are active species.
  • the space on the upper surface of the substrate S in which the H radical reacts with SiH 4 (second reactive gas) is configured as a weak plasma generation space 102 that generates plasma having a light emission intensity lower than that of the strong plasma generation space 101.
  • SiH 3 is supplied to the surface of the substrate S at a high concentration while suppressing generation of unnecessary active species.
  • the film forming apparatus 1 is spaced apart from each other in the lateral direction so as to divide the space in the processing container 10 above the substrate S placed on the mounting table 2.
  • a plate-like electrode portion 41 arranged with a gap is arranged.
  • Each electrode part 41 is comprised as an elongate plate-shaped metal member, for example, and is arrange
  • the length of the electrode portion 41 in the longitudinal direction is longer than the short side of the substrate S.
  • the electrode portions 41 are arranged at equal intervals in the direction of the long side (lateral direction) of the substrate S, and thereby, between the two electrode portions 41 adjacent to each other, the short side direction ( An elongated space (strong plasma generation space 101) extending in the vertical direction is formed.
  • Each electrode part 41 is fixed to the ceiling part of the processing container 10 via the insulating member 31, and the high-frequency power is supplied from the first and second power supply parts 61 and 62 to the strong plasma generation space 101.
  • plasma is generated, the detailed configuration of the power supply system will be described later.
  • the distance w between the electrode portions 41 arranged adjacent to each other with the strong plasma generation space 101 interposed therebetween is, for example, in the range of 2 mm or more and 20 mm or less, more preferably 4 mm or more and 10 mm or less. It has been adjusted.
  • the distance between the electrode portions 41 is less than 2 mm, plasma is not generated in the strong plasma generation space 101, while when this distance is greater than 20 mm, the plasma generated in the processing vessel 10 is weakened to generate H radicals. The amount decreases, causing a decrease in film formation rate.
  • the distance h between the lower surface of the electrode part 41 and the surface of the substrate S is adjusted to 5 mm or more and 100 mm or less, more preferably 7 mm or more and 30 mm or less.
  • the distance between the electrode part 41 and the substrate S is greater than 100 mm, the plasma generated in the weak plasma generation space 102 becomes weak and the film formation rate decreases.
  • the distance between the electrode portion 41 and the substrate S is smaller than 5 mm, the intensity of the plasma generated in the weak plasma generation space 102 approaches the intensity of the plasma generated in the strong plasma generation space 101, and SiH Decomposition of 4 proceeds excessively and becomes a factor of deteriorating the quality of the ⁇ c-Si film.
  • FIGS. 1 and 3 a mechanism for supplying a reactive gas to the strong plasma generating space 101 and the weak plasma generating space 102 and exhausting the reacted gas will be described.
  • a space is formed between the upper surface side of the insulating member 31 that fixes the electrode portion 41 and the processing container 10, and strong plasma is generated in this space.
  • An H 2 supply path 32 for supplying H 2 to the space 101 is provided.
  • the H 2 supply path 32 is disposed on the upper side of each strong plasma generation space 101 and is connected to the H 2 supply path 32 along the direction in which the electrode portion 41 extends as shown in FIGS. 3, 4, and 6. H 2 can be supplied into the strong plasma generation space 101 through the branched path 323 and the H 2 supply hole 321 formed in the insulating member 31.
  • the plurality of H 2 supply paths 32 are connected to a common H 2 supply line 511, and an H 2 supply unit 51 configured by an H 2 cylinder and a flow rate adjusting valve or the like.
  • the hydrogen can be received from the gas and a predetermined amount of H 2 can be supplied to each strong plasma generation space 101.
  • the H 2 supply path 32, the H 2 supply line 511, the H 2 supply unit 51, and the like correspond to the first reaction gas supply unit of this example.
  • each electrode portion 41 has a SiH 4 supply path 42 for supplying SiH 4 to the weak plasma generation space 102 and a reaction supplied to the weak plasma generation space 102.
  • An exhaust passage 43 for discharging gas is formed.
  • the SiH 4 supply path 42 in this example is provided in a region on the lower side of the electrode portion 41 and in a region close to both side walls of the electrode portion 41 (two in total). And is formed along the direction in which the electrode portion 41 extends.
  • a plurality of branch paths 423 extend downward from each SiH 4 supply path 42 at intervals, and are formed on the lower surface of the electrode portion 41 as shown in FIGS. 3, 4, and 6.
  • SiH 4 can be supplied toward the weak plasma generation space 102 from the SiH 4 supply holes 421 arranged in two rows along both side walls on the front and rear sides of the electrode portion 41.
  • the SiH 4 supply hole 421 is not limited to the case where the SiH 4 supply hole 421 is provided on the bottom surface of the electrode part 41.
  • the branch path 423 extends from the SiH 4 supply path 42 in the horizontal direction to the side wall surface on the lower side of the electrode part 41.
  • a SiH 4 supply hole 421 may be formed to supply SiH 4 to the lower side of the strong plasma generation space 101.
  • the SiH 4 supply path 42 formed in each electrode portion 41 is connected to a common SiH 4 supply line 521, and is composed of a SiH 4 cylinder and a flow rate adjusting valve. It is possible to receive SiH 4 from the SiH 4 supply unit 52 and supply a predetermined amount of SiH 4 .
  • the SiH 4 supply path 42, the SiH 4 supply line 521, the SiH 4 supply unit 52, and the like correspond to the second reaction gas supply unit in this example.
  • the exhaust passage 43 of the two on the inner side of the upper region than SiH 4 supply channel 42 described above is, along a direction parallel to extension of the electrode portions 41 and the SiH 4 supply channel 42 Is formed.
  • a plurality of branch passages 433 extend downward from the two exhaust passages 43 at intervals from each other, and the two branch passages 433 join in the middle and are formed on the lower surface of the electrode portion 41.
  • the exhaust hole 431 is connected. As shown in FIG. 4, the exhaust holes 431 are arranged in one row at the center of the lower surface of the electrode portion 41 so as to be sandwiched between the rows of SiH 4 supply holes 421 arranged in two rows.
  • the exhaust passage 43 formed in each electrode portion 41 is connected to an external exhaust means 53 constituted by a vacuum pump or the like via a common exhaust line 531.
  • the reactive gas in the weak plasma generation space 102 can be discharged to the outside.
  • the exhaust path 43, the exhaust line 531, the exhaust means 53, and the like correspond to the exhaust part of this example.
  • the electrode part 41 on one side (indicated as the electrode part 41a in FIG. 5) across the strong plasma generation space 101 is, for example, 13.56 MHz, 2500 W / piece (1
  • the first power supply unit 61 first high frequency power supply unit for applying the high frequency power of the electrode portion
  • the other electrode part 41 (denoted as electrode part 41b in FIG. 5) across the strong plasma generation space 101 has a phase of 180 ° with respect to the high-frequency power supplied from the first power supply part 61.
  • second power supply unit 62 (second high-frequency power supply unit) that applies the high-frequency power of, for example, 13.56 MHz and 2500 W / line which is delayed (phase is inverted).
  • reference numerals 612 and 622 denote matching units for matching high-frequency power supplied from the power supply units 61 and 62, respectively.
  • the first and second power supply units 61 and 62 are configured as externally synchronized power sources capable of outputting high frequency power synchronized with a frequency signal input from the outside.
  • the first and second power supply units 61 and 62 are connected to the common frequency signal generator 63, the first signal line 611 that connects the first power supply unit 61 and the frequency signal generator 63 is used.
  • the second signal line 621 connecting the second power source 62 and the frequency signal generator 63 is longer than the second power line 62.
  • the frequency signal output from the frequency signal generator 63 is input to the second power supply unit 62 with a delay from the timing input to the first power supply unit 61, and the phase of the high frequency power is utilized using this delay. Is adjusted. It has been experimentally confirmed that the phase of the high-frequency power output from each of the power supply units 61 and 62 can be adjusted by this method, as shown in the embodiments described later. However, the method of adjusting the phase difference between the first power supply unit 61 and the second power supply unit 62 is not limited to a specific method, and other methods may be adopted.
  • a forced balun circuit is connected to the output of one high frequency power supply unit, one output of the forced balun circuit is applied to the electrode unit 41a, and another output whose phase is inverted from the one output is applied to the electrode unit 41b. It is good also as composition to do.
  • the substrate S placed on the placement table 2 is: It is in an electrically floating state. For this reason, plasma weaker than the plasma formed in the strong plasma generation space 101 is generated in the space (weak plasma generation space 102) between the electrode portions 41 and the substrate S.
  • the relative intensity ratio of the plasma formed in the strong plasma generation space 101 and the weak plasma generation space 102 is determined as follows. Can be grasped by the ratio of the emission intensity when the image is taken. When the ratio of the emission intensity of the weak plasma generation space 102 to the emission intensity of the strong plasma generation space 101 is less than 1, a weaker plasma than the plasma generated in the strong plasma generation space 101 is generated in the weak plasma generation space 102. It can be said that.
  • the film forming apparatus 1 having the above-described configuration is connected to the control unit 7 as shown in FIGS.
  • the control unit 7 includes, for example, a computer including a CPU and a storage unit (not shown).
  • the operation of the film forming apparatus 1, that is, the substrate S is loaded into the processing container 10 and placed on the mounting table 2.
  • a program in which a group of steps (commands) for control and the like related to operations from when a ⁇ c-Si film having a predetermined film thickness is formed on the substrate S is carried out is recorded.
  • This program is stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magnetic optical disk, or a memory card, and installed in the computer therefrom.
  • the film forming apparatus 1 opens the gate valve 12 of the loading / unloading port 11 and causes the lift pins 22 to protrude from the mounting table 2 to remove the substrate S from the substrate transport mechanism. receive.
  • the substrate transport mechanism is retracted out of the processing container 10 to close the gate valve 12 and the lifting pins 22 are lowered to place the substrate S on the mounting table 2. Further, in parallel with this operation, the processing chamber 10 is evacuated, the processing chamber 10 is adjusted to, for example, 900 Pa in the range of 100 Pa to 2000 Pa, and the temperature adjustment unit 21 controls the temperature so that the substrate S becomes 250 ° C., for example. Make adjustments.
  • the H 2 supply unit 51 passes through the H 2 supply line 511 and the H 2 supply path 32 to generate H 2 of a total amount of, for example, 40,000 sccm for a strong plasma generation space.
  • H 2 is converted into plasma by supplying high-frequency power to each electrode unit 41 from the first and second power supply units 61 and 62 while supplying the plasma to the electrode 101.
  • a total amount of 400 sccm of SiH 4 is supplied from the SiH 4 supply unit 52 to the weak plasma generation space 102 via the SiH 4 supply line 521 and the SiH 4 supply path 42.
  • H 2 supplied from H 2 supply passage 32 flows toward the lower side is the strong plasma generating space 101 is formed.
  • H 2 collides with electrons supplied from the electrode portion 41, it is turned into plasma and active species are formed.
  • H 2 is a molecule consisting of only two hydrogen atoms, only hydrogen radicals are generated as active species from the hydrogen plasma as shown in the following formula (1).
  • SiH 4 flowing out from SiH 4 supply hole 421 is supplied to the weak plasma generating space 102 between the electrode portion 41 and the substrate S, it is mixed with the H radicals flowing from the upstream side of the surface of the substrate S spread.
  • a mixed gas of the H radical and SiH 4 is supplied to the surface of the substrate S, and a reaction represented by the following formula (2) proceeds in the mixed gas.
  • SiH 4 + H ⁇ SiH 3 + H 2 ... (2) In this way, high-concentration SiH 3 is supplied to the surface of the substrate S, and a high-quality ⁇ c-Si film is formed on the surface of the substrate S from this SiH 3 .
  • Si as compared with a conventional capacitively coupled film forming apparatus using parallel plates is used. It is possible to advance the progress of the reaction of (2) above while maintaining the condition that unnecessary active species such as SiH and SiH 2 are not easily generated, and to reduce ion damage to the substrate S.
  • SiH 3 generated by the above formula (2) further reacts with H radicals as time passes, and SiH 2 , SiH, and Si are sequentially generated. Therefore, these active species and their polymers Higher order silane and fine particles are taken into the ⁇ c-Si film and the film quality is deteriorated.
  • the film forming apparatus 1 is provided with exhaust holes 431 for exhausting the reaction gas in the weak plasma generation space 102 on the lower surface of each electrode part 41.
  • the inside of the processing chamber 10 is constantly evacuated through the exhaust hole 431 toward the exhaust passage 43, and the mixed gas spreading in the weak plasma generation space 102 reaches the surface of the substrate S and then moves upward in the flow direction. Then, the gas is quickly exhausted from the processing container 10 through the exhaust hole 431.
  • the exhaust hole 431 is provided on the lower surface of the electrode portion 41 in this way, the residence time of the mixed gas on the surface of the substrate S is shortened, and the reaction between the H radical and SiH 4 is advanced in the weak plasma generation space 102.
  • the space to which H 2 is supplied is configured as a strong plasma generation space 101 to obtain a large amount of H radicals as active species, while the space to which SiH 4 is supplied is a weak plasma generation space.
  • SiH 3 can be supplied to the surface of the substrate S at a high concentration while suppressing ion damage to the substrate S.
  • the film forming apparatus 1 has the following effects. For example, high-frequency power having a phase difference of 180 ° is applied to one and the other of the plate-like electrode portions 41 that are spaced apart from each other, and plasma is generated in the strong plasma generation space 101 sandwiched between these electrode portions 41. On the other hand, a weaker plasma than the plasma formed in the strong plasma generation space 101 is also formed in the weak plasma generation space 102 where film formation is performed. In the strong plasma generation space 101, H radicals are generated, while in the weak plasma generation space 102, the reaction between the H radicals and SiH 4 proceeds to uniformly form a ⁇ c-Si film with few defects on the surface of the substrate S. Can be formed.
  • the distance w between the adjacent electrode portions 41 is adjusted to a range of 2 to 20 mm, and the distance h between the lower surface of the electrode portion 41 and the substrate S is adjusted to a range of 5 to 100 mm.
  • methods for forming a more uniform ⁇ c-Si film on the substrate S are listed below.
  • an inclined surface portion 46 is provided on the lower surface of each electrode portion 41 c so as to rise from the both side wall surfaces of the electrode portion 41 c toward the central portion, and the distance from the substrate S to the lower end of the inclined surface portion 46. than h 2 is an example configured as towards the distance h 1 from the substrate S to both side wall surfaces of the electrode portion 41c is increased. Both side wall surfaces of the electrode portion 41c correspond to the exit (opening portion) of the strong plasma generation space 101, and it has been confirmed in the simulation described later that uniform plasma is formed in the vicinity of this region.
  • h 2 is adjusted within a range of 5 to 100 mm.
  • the mounting table 2 a is supported on the floor surface in the processing container 10 via the caster part 26, and the mounting table 2 a is aligned along the arrangement direction of the electrode parts 41 by the drive mechanism 27. May be reciprocated. Even when the electron density in the vicinity of the exit of the strong plasma generation space 101 is high, the substrate S is moved back and forth in the lateral direction to move the region of the substrate S facing the region having the high electron density, thereby The film thickness formed on S can be made uniform.
  • FIG. 10 shows the plasma intensity in the strong plasma generation space 101 in the region by separating the distance w between the electrode portions 41 in the region where the deposition rate of the ⁇ c-Si film formed on the substrate S is increased.
  • the example of the electrode part 41d which improves the in-plane uniformity of a film thickness by reducing is shown.
  • the region on the center side of the substrate S where the SiH 4 supply holes 421 and the exhaust holes 431 are dense is close to the inner wall surface of the processing vessel 10 and has fewer SiH 4 supply holes 421 and exhaust holes 431 than the center side. Compared with the side region of S, the supply amount of H radicals and SiH 4 is large, and the film formation rate tends to be high.
  • the planar shape of the electrode part 41d is not limited to the example shown in FIG.
  • a preliminary experiment is performed using the electrode unit 41 shown in FIG. 4 to identify a region where the deposition rate is high, and the distance w between the electrode units 41d located in this region is relatively large.
  • the planar shape of the electrode part 41d can be adjusted as appropriate.
  • interval of the adjacent electrode part 41 is not limited to when changing the distance between electrode parts 41d uniformly, as shown in FIG.
  • a notch part 45 is provided at an interval on the side wall surface of the electrode part 41e having a distance w, and the distance between the electrode parts 41e and 41 in the notch part 45 is w ′. You may make it become.
  • the notch portion 45 is formed so that the average value of the distances between the electrode portions 41e and 41 in the region in which the notch portion 45 is provided and the region in which the notch portion 45 is not provided is w 1 described above. It is recommended to adjust the notch depth and the arrangement interval.
  • FIGS. 12 to 15 components having the same functions as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals as those shown in these drawings.
  • the ⁇ c-Si film formed on the wafer in the manufacturing process of the semiconductor device is required to have a higher level of in-plane uniformity compared to the case where the film is formed on the substrate for the solar cell. Therefore, in the film forming apparatus of this example, as shown in FIG. 12, the shape of the bottom surface of the electrode part 41f is, for example, a square, and these electrode parts 41f are not only in the X-axis direction but also in the Y-axis direction in the figure.
  • the difference from the film forming apparatus 1 according to the first embodiment is that the long and thin plate-like electrode portions 41 are spaced apart only in the X-axis direction. In other words, the electrode part 41f of FIG.
  • the electrode portion 41 is configured by dividing it in the Y-axis direction.
  • the distance between the electrode parts 41f arranged adjacent to each other across the strong plasma generation space 101 is, for example, 2 mm or more and 20 mm or less, more preferably 4 mm or more and 10 mm or less.
  • the first embodiment is that the distance h between the lower surface of the electrode part 41 and the surface of the substrate S is adjusted to 5 mm or more and 100 mm or less, more preferably 7 mm or more and 30 mm or less. It is the same as the form.
  • SiH 4 supply holes 421 are provided on the bottom surface of each electrode portion 41 f at, for example, four corners of a square, and the center surrounded by these SiH 4 supply holes 421.
  • An exhaust hole 431 is provided in the part.
  • strong plasma generating space 101 between the electrode portions 41f adjacent is formed, in order to supply of H 2 to the strong plasma generation space 101, H 2 in the insulating member 31 constituting the ceiling portion of the processing chamber 10
  • the supply hole 321 is provided in the same manner as the film forming apparatus 1 of the first embodiment.
  • SiH 4 gas or H 2 gas is supplied through branch paths 423 and 323 penetrating the electrode portion 41f. Further, the mixed gas flowing into the exhaust hole 431 is discharged to the outside through the branch path 433 and the exhaust path 43.
  • FIG. 14 only one set of each of the supply / exhaust passages 42, 32, 43 and the branch passages 423, 323, 433 is shown in order to avoid complication of the drawing.
  • each electrode portion 41 f is connected to the first and second power supply portions 61 and 62 so that high-frequency power whose phase is inverted is applied to the adjacent electrode portion 41 f.
  • the electrode portion 41f to which the electric power with reversed phase is applied is surrounded by a strong plasma generation space 101 extending so as to intersect in a lattice pattern, like a checkered pattern. It will be in the state where it lined up.
  • the electrode portion 41 f connected to the first power supply portion 61 is denoted by “41 a”
  • the electrode portion 41 f connected to the second power supply portion 62 is denoted by “41 b”.
  • subjected is the same as that of the case of FIG.
  • the shape of the bottom surface of the electrode portion 41f is, for example, a square, and these electrode portions 41f are arranged in the front-rear and left-right directions, and by applying power whose phase is reversed to the adjacent electrode portions 41f, only the left-right direction (X axis direction in FIG. In addition, the plasma is dispersed in the front-rear direction (Y-axis direction in FIG. 12). Therefore, even if there is a slight difference in the film formation speed in the respective regions below the electrode portion 41f and the strong plasma generation space 101, the regions having different film formation rates are arranged in a distributed manner. Become.
  • the length of one side of the bottom surface of the electrode portions 41g to 41j formed in a square shape is The example which comprised so that it might become long gradually toward the peripheral part side from the part side is shown.
  • This example corresponds to the example of the electrode part 41d shown in FIG. 10, and for example, the distance between the adjacent electrode parts g to 41j so as to offset the difference in the arrangement density of the SiH 4 supply holes 421 and the exhaust holes 431.
  • the shape of the bottom surface of the electrode portion is not limited to a rectangular shape such as a square, and an electrode portion 41k having a circular bottom surface may be used as shown in FIG. May be.
  • the strong plasma forming spaces 101 that intersect with each other and extend in a lattice shape are not limited to being orthogonal, and the strong plasma forming spaces 101 may be crossed obliquely.
  • the shape of the bottom surface of the electrode portion is, for example, a rhombus.
  • FIG. 18 shows an example in which one of the electrode portions 41m (41n) (first electrode portion) is integrated among the electrode portions 41m and 41n to which high-frequency powers whose phases are reversed are applied.
  • the first electrode portion 41m is made of a wide metal plate that covers the upper side of the plate surface of the wafer, and the second electrode portion 41n (second electrode portion) is disposed at a position where the second electrode portion 41n (second electrode portion) is disposed.
  • An opening 103 that is slightly larger than the planar shape of the electrode portion 41n is formed. Then, by inserting the second electrode portion 41n into the opening 103, there is a gap between the inner surface of the opening 103 and the outer surface of the second electrode portion 41n disposed inside thereof.
  • the gap is formed and the strong plasma generation space 101 is formed.
  • the opening 103 in this example is similar to the electrode part 41f shown in FIG. 12 described above, and is provided with electrode parts 41m and 41n to which high-frequency power with reversed phase is applied (shown separately in white and gray). Are arranged in a checkered pattern.
  • the shapes of the integrated first electrode portion 41m and the second electrode portion 41n inserted into the opening 103 are not limited to the example shown in FIG.
  • FIG. 19 shows an example in which hexagonal openings 103 are regularly arranged in the first electrode part 41 East formed in a hexagonal shape, and the second electrode part 41p is inserted into the opening part 103.
  • a hexagonal region (indicated by a broken line in FIG. 19) of the first electrode part 41 East sandwiched between the openings 103 and the second electrode part 41p are arranged in a honeycomb shape.
  • the electrode portions 41 East and 41p are highly symmetrical as viewed from the wafer.
  • the shape of the second electrode portion may be another shape such as a circle.
  • the area of the second electrode portion and the strong plasma space 101 are Of course, the width of the gap formed may be changed between the central portion side and the peripheral portion side of the wafer.
  • a rotation axis that rotates around the vertical axis is provided at the center on the lower surface side of the mounting table 2 that supports the wafer, and film formation is performed while the wafer on the mounting table 2 is rotated. In-plane uniformity may be further improved.
  • the disc-shaped wafer is formed in the same size as shown in FIG. 12, for example, because the circumferential length is different between the position on the center side and the position on the outer periphery side.
  • the outer peripheral portion of the wafer is exposed to the plasma concentration portion (for example, the lower region of the strong plasma forming space 101) more frequently than the inner peripheral portion, and the film formation rate is not uniform when viewed in the radial direction. There is also a concern that this will expand.
  • the plasma concentration portion for example, the lower region of the strong plasma forming space 101
  • An electrode portion 41l divided by 101 may be provided. Since the number of electrode portions 41l arranged above the electrode portion 41l divided in this way is the same at the position on the center side of the wafer and the position on the outer peripheral portion side, the wafer is rotated one revolution. Further, the number of electrode portions 41l passing therethrough and the number of strong plasma forming spaces 101 extending in the radial direction are uniform, and the film formation rate can be made uniform when viewed in the radial direction.
  • the phase difference of the high frequency power applied from the first and second power supply units 61 and 62 is smaller than 180 °, for example, 30 °.
  • the plasma intensity may be made smaller than that in the case where the phase is inverted (the phase is shifted by 180 °) by adjusting to a range of from above to less than 180 °.
  • the high frequency power applied to the electrode part 41 is not restricted to the example of 13.56 MHz, Of course, other frequencies, for example, 100 MHz or other high frequency power may be applied.
  • the film forming apparatus 1 shown in FIG. 1 the example in which the reaction gas in the weak plasma generation space 102 is exhausted to the outside through the exhaust hole 431 opened on the lower surface of the electrode portion 41 is shown. Is not limited to the case of forming in the electrode part 41. For example, when a good film quality can be obtained even if exhaust is performed from the exhaust pipe 13 shown in FIG. 1, the case where the exhaust pipe 13 is used as an exhaust part is not denied.
  • the present invention is not limited to the case where the present invention is applied to the formation of a Si film using H 2 and SiH 4 .
  • the present invention can be applied to the case where the first reactive gas is H 2 and the second reactive gas is a silicon compound gas other than SiH 4 , for example, SiH 2 Cl 2 to form microcrystalline Si.
  • the inside of the container 10 was photographed with a CCD camera with a transmission wavelength filter, and the emission intensity of plasma was measured.
  • FIG. 21 (a) A photograph of the measurement result of the light emission intensity related to (Example 1) is shown in FIG. 21 (a), and the measurement result related to (Comparative Example 1) is shown in FIG. 21 (b).
  • FIG. 22 shows an in-plane portion of the deposition rate of the ⁇ c-Si film in (Example 1) and (Comparative Example 1).
  • the horizontal axis in FIG. 22 is the distance in the horizontal direction from the center of the electrode unit 41 connected to or grounded to the second power supply unit 62, and the vertical axis is the deposition rate of the ⁇ c-Si film at that position [ nm / second].
  • the results of (Example 1) are plotted with diamonds
  • the results of (Comparative Example 1) are plotted with squares.
  • FIG. 21A related to (Example 1)
  • the light emission intensity on the lower surface of the electrode portions 41 arranged side by side is comparable
  • Comparative Example 1 the lower surface of the electrode unit 41 connected to the first power supply unit 61 is bright and the lower surface of the grounded electrode unit 41 is clearly visible.
  • Simulation 2 The distribution of the electron density in the weak plasma generation space 102 was simulated when the inclined surface portion 46 was not provided in the electrode portion 41.
  • Example 2-1 Simulation conditions (Example 2-1)
  • 13.56 MHz, 400 W / piece from the first power supply portion 61 A strong plasma generation space in a state in which a high frequency power of 13.56 MHz and 600 W / line, which is 180 degrees out of phase with the high frequency power of the first power supply unit 61, is applied from the second power supply unit 62.
  • the electron density distribution in the weak plasma generation space 102 was simulated by a plasma fluid model. References for plasma fluid models include M.I. J. et al. Kushner: J.A. Phys.
  • Example 2-1 The simulation result of (Example 2-1) is shown in FIG. 23 (a), and the simulation result of (Example 2-2) is shown in FIG. 23 (b).
  • Example 2-1 shown in FIG. 23A a region having a high electron density was confirmed on the lower side of the opening of the strong plasma generation space 101.
  • Example 2-2 shown in FIG. 23B an inclined surface portion 46 is provided on the lower surface of the electrode portion 41c.
  • the inclined surface portion 46 is inclined from both side wall surfaces of the electrode portion 41c toward the central portion.
  • the region having a high electron density observed in (Example 2-1) is considerably eliminated, and the plasma is uniformly formed over the entire weak plasma generation space 102. This is thought to be because the concentration of the electron density at the outlet of the strong plasma generation space 101 is relaxed by strengthening the coupling with the substrate S at the tip of the inclined surface portion 46.
  • Example 3 As shown in FIG. 5, the frequency signal generator 63 and the first and second power supply units 61 and 62 are connected via the first and second signal lines 611 and 621, and the second signal line 621 is connected.
  • A. Experimental conditions Example 3-1 The length of the first signal line 611 from the frequency signal generator 63 to the first power supply unit 61 is 1 m, and the length of the second signal line 621 from the frequency signal generator 63 to the second power supply unit 62 is Was 8.4 m.
  • Example 2 is the same as Example 3-1, except that the length of the second signal line 621 from the frequency signal generator 63 to the second power supply unit 62 is 2.85 m.
  • Example 3-3 Example 2 is the same as Example 3-1 except that the length of the second signal line 621 from the frequency signal generator 63 to the second power supply unit 62 is 4.7 m.
  • FIGS. 24 (a) to 24 (c) The measurement results of the waveform of the high frequency power in (Example 3-1) to (Example 3-3) are shown in FIGS. 24 (a) to 24 (c), respectively.
  • the waveform of the high frequency power output from the first power supply unit 61 is indicated by a solid line
  • the waveform of the high frequency power output from the second power supply unit 62 is indicated by a broken line.
  • the first and second power sources are set by setting the difference in length between the first and second signal lines 611 and 621 to 7.4 m. It was possible to shift the phase difference of the high-frequency power output from the units 61 and 62 by 180 ° (invert the phase). Also in the case of (Example 3-2) shown in FIG. 24B and (Example 3-3) shown in FIG. 24C, the lengths of the first and second signal lines 611 and 621, respectively. By setting the difference in height to 1.85 m and 3.7 m, the phase difference of the high-frequency power could be changed to 45 ° and 90 °.
  • Example 4 Simulation conditions (Example 4) Under the same conditions as in Example 2-1, the pressure in the processing vessel 10 was changed from 200 to 1000 Pa in increments of 200 Pa, and the change in the electric field strength with respect to the change in pressure was simulated. (Comparative Example 4-1) A simulation was performed under the same conditions as in (Example 4) except that the in-phase power (phase shift was 0 °) was applied to the adjacent electrode portions 41. (Comparative Example 4-2) The strength of the electric field with respect to the pressure change when the substrate S is placed on the lower electrode of a parallel plate having a gap width of 5 mm and high frequency power of 13.56 MHz and 500 W is applied. The change of was simulated.
  • FIG. 25 shows the simulation results of Example 4 and Comparative Examples 4-1 and 4-2.
  • the horizontal axis indicates the pressure (Pa) in the processing container 10
  • the vertical axis indicates the electric field strength (V / m) on the substrate S.
  • the results of (Example 4) are shown by rhombus plots
  • the results of (Comparative Examples 4-1 and 4-2) are shown by square and triangle plots, respectively.
  • the phase of the high frequency power applied to the adjacent electrode portions 41 was inverted (the phase was shifted by 180 °), and (Example 4) was compared at any pressure (comparison).
  • Examples 2-1 and 2-2 the intensity of the electric field on the substrate S is smaller.
  • the weak plasma generation space 102 having a lower electric field strength than the case where the phases of the high-frequency power applied to the adjacent electrode portions 41 are in phase or the conventional parallel plate, which is unnecessary. It can be said that SiH 3 can be supplied to the surface of the substrate S at a high concentration while suppressing the generation of active species.
  • Example 5 Under the same conditions as in Example 2-1, the H 2 / SiH 4 values were 25 (H 2 and SiH 4 were 1000 sccm and 40 sccm, respectively), 33 (1000 sccm and 30 sccm), 50 (1000 sccm and 20 sccm), 100 (1000 sccm, 10 sccm), and the film formation rate and the crystallinity of the ⁇ c-Si film (peak intensity corresponding to the mass% of the crystallized portion (Xc)) were measured by Raman spectroscopy.
  • An experiment was performed under the same conditions as in (Example 5) except that in-phase power (phase shift was 0 °) was applied to adjacent electrode portions 41.
  • Example 5 Experimental results of Example 5 and Comparative Example 5 are shown in FIG.
  • the horizontal axis indicates the value of H 2 / SiH 4
  • the left vertical axis indicates the deposition rate (mm / sec)
  • the right vertical axis indicates the crystallinity (Xc%).
  • the result of (Example 5) is shown by a rhombus plot
  • the result of (Comparative Example 5) is shown by a square plot.
  • the black-filled plot indicates the film formation rate
  • the white plot indicates the crystallinity (peak intensity% of the crystallized portion). According to the results shown in FIG.

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Abstract

【課題】膜質が良好で均一な膜厚の薄膜を成膜することが可能な成膜装置を提供する。 【解決手段】処理容器１０内にて反応ガスを反応させて基板Ｓに薄膜を成膜する成膜装置１において、電極部４１は、各々縦向きの姿勢で互いに間隔をおいて横方向に配置され、隣り合う電極部４１の一方及び他方に互いに位相が異なる高周波電力を印加することにより、載置台２に載置された基板Ｓの上方に強プラズマ生成空間１０１が形成されると共に、電極部４１と基板Ｓとの隙間には、発光強度が弱いプラズマが生成される弱プラズマ生成空間１０２が形成される。強プラズマ生成空間１０１には第１の反応ガスが供給され、また弱プラズマ生成空間１０２には、第１の反応ガスの活性種と反応して基板上に薄膜を成膜する第２の反応ガスが供給され、弱プラズマ生成空間１０２内の反応ガスは排気部４３から排気される。

Description

成膜装置
　本発明は、太陽電池などに用いられる大面積基板や半導体装置の製造に用いられる半導体ウエハに対して、シリコンなどの薄膜を成膜する技術に関する。
　薄膜シリコン太陽電池は、バルク型の結晶シリコン太陽電池と比較してシリコンの消費量が少なく、大面積化が比較的容易であり、また製造コストも低いため近年盛んに研究がなされている。例えばタンデム型の薄膜シリコン太陽電池（以下、単に太陽電池という）は、微結晶シリコン膜の上面にアモルファスシリコン膜を積層して、各層で異なる波長域の光を吸収することにより光エネルギーの変換効率を高めたものである。
　大面積基板上にアモルファスシリコン膜（ａ-Ｓｉ膜）や微結晶シリコン膜（μｃ-Ｓｉ膜）を成膜する場合には、例えば真空雰囲気でモノシラン（ＳＨ４）ガスと水素（Ｈ２）ガスとを反応させて基板上にシリコンを堆積させるＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などが採用される。ａ-Ｓｉ膜とμｃ-Ｓｉ膜とは、ＳＨ４ガスとＨ２ガスとの分圧比を調節することなどにより作り分けることができる。
　出願人は、高周波電力やマイクロ波などを印加してＳＨ４やＨ２をプラズマ化し、生成された活性種を反応させて、ガラス基板などの大型の基板にμｃ-Ｓｉ膜などの成膜を行うプラズマＣＶＤ法を利用した成膜装置を開発している（特許文献１）。
　このような成膜装置の開発過程で、大型の基板の面内で膜の厚さをより均一にする技術や、また未結合手を持ったまま膜中に取り込まれたり、高次シランがさらに成長して微粒子化した状態で取り込まれたりすることにより形成されるＳｉ膜の欠陥を低減する技術の開発が課題となっている。　
　また、半導体装置の製造に用いられる半導体ウエハ（以下、ウエハという）についても同様に、低欠陥で面内均一性の高いＳｉ膜の成膜が要求されている。
特開２０１１－　８６９１２号公報：請求項１、図１、図１２、図１７
　本発明はこのような背景の下になされたものであり、膜質が良好で均一な膜厚の薄膜を成膜することが可能な成膜装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る成膜装置は、処理容器内にて複数種類の反応ガスを反応させて基板に薄膜を成膜する成膜装置において、
　前記処理容器内に設けられ、基板を載置するための載置台と、
　この載置台に載置された基板の上方にて、その間に強プラズマ生成空間を形成するために、各々縦向きの姿勢で互いに間隔をおいて横方向に配置されると共に、その下端部と前記基板との間の隙間に、前記強プラズマ生成空間に形成されるプラズマよりも発光強度が弱いプラズマを生成するための弱プラズマ生成空間を形成する板状の複数の電極部と、
　前記強プラズマ生成空間に第１の反応ガスを供給するための第１の反応ガス供給部と、
　前記強プラズマ生成空間の下部側、または前記弱プラズマ生成空間に、第１の反応ガスの活性種と反応して基板上に薄膜を成膜する第２の反応ガスを供給するための第２の反応ガス供給部と、
　前記弱プラズマ生成空間から反応ガスを排気するための排気部と、
　前記強プラズマ生成空間を挟んで隣り合う電極部の一方及び他方に互いに位相が異なる高周波電力を印加する第１の高周波電源部、及び第２の高周波電源部と、を備え、
　前記強プラズマ生成空間を挟んで隣り合う電極部間の距離が２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下の範囲であり、
　前記載置台上の基板と電極部との距離が５ｍｍ以上、１００ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする。
　前記成膜装置は以下の特徴を備えていてもよい。　
　（ａ）前記板状の電極部の下面には、この電極部の両側壁面側から中央部側へ向けて傾斜する傾斜面部が形成されていること。　
　（ｂ）前記載置台は、前記複数の電極部が並んでいる方向に沿って、当該載置台上に載置された基板を往復移動させる移動機構を備えていること。　
　（ｃ）前記電極部の平面形状は、前記強プラズマ生成空間を挟んで隣り合う電極部間の距離が、成膜速度の速い領域で広く、成膜速度の遅い領域で狭くなるように形成されていること。　
　（ｄ）前記電極部の側壁面には、前記強プラズマ生成空間を挟んで隣り合う電極部の側壁面を切り欠いて形成された複数の切り欠き部が互いに間隔をおいて配置されていること。
　（ｅ）前記板状の電極部の間に形成された強プラズマ形成空間と交差する交差方向にも強プラズマ空間が形成されるように前記板状の電極部を分割し、前記第１の高周波電源部、及び第２の高周波電源部は、この交差方向に伸びる強プラズマ空間を挟んで隣り合う電極部にも互いに位相が異なる高周波電力を印加すること。または、前記電極部は、板状の複数の電極部を各々縦向きの姿勢で互いに間隔をおいて横方向に配置することに替えて、基板の板面の上方側を覆う幅広な板状の第１の電極部の面内に、互いに間隔を開けて複数の開口部を設け、前記開口部の内側に、当該開口部の内側面との間に隙間を形成して第２の電極部を配置することにより、前記強プラズマ生成空間を形成したこと。
　（ｆ）前記排気部は、前記電極部内に形成された排気路と、前記弱プラズマ生成空間の反応ガスをこの排気路に排気するために当該電極の下面に設けられた排気孔とを備えていること。
　（ｇ）第１の反応ガスは水素ガスであり、第２の反応ガスはシリコン化合物ガスであること。
　（ｈ）前記処理容器内の圧力が１００Ｐａ以上、２０００Ｐａ以下であること。
　本発明は、互いに間隔をおいて配置された板状の電極部の一方と他方とに位相が異なる高周波電力を印加し、これら電極部に挟まれた強プラズマ生成空間にプラズマを発生させる一方、成膜が行われる基板と各電極部との間の隙間にも前記強プラズマ生成空間に形成されるプラズマよりも発光強度の弱いプラズマを形成する。そして、強プラズマ生成空間では、第１の反応ガスの活性種を生成する一方、弱プラズマ生成空間では強プラズマ生成空間で生成した活性種と第２の反応ガスとの反応を進行させることにより、欠陥の少ない薄膜を基板表面に均一に成膜することができる。
本発明の実施の形態に係わる成膜装置の縦断側面図である。 前記成膜装置の外観構成を示す斜視図である。 前記成膜装置に設けられた電極部の構成を示す一部破断斜視図である。 前記電極部の平面図である。 前記電極部に高周波電力を供給する電力供給系統の構成を示す説明図である。 前記成膜装置の作用を示す説明図である。 第２の実施の形態に係わる成膜装置の説明図である。 第３の実施の形態に係わる成膜装置の第１の説明図である。 第３の実施の形態に係わる成膜装置の第２の説明図である。 第４の実施の形態に係わる成膜装置の電極部の構成を示す平面図である。 第５の実施の形態に係わる成膜装置の電極部の構成を示す平面図である。 第６の実施の形態に関わる成膜装置の電極部の配置を示す平面図である。 第６の実施の形態に関わる電極部の底面の拡大図である。 第６の実施の形態に関わる電極部の一部破断斜視図である。 第６の実施の形態に関わる成膜装置の電力供給系統の説明図である。 第６の実施の形態に関わる電極部の変形例を示す平面図である。 第６の実施の形態に関わる電極部の第２変形例を示す平面図である。 第６の実施の形態に関わる電極部の第３変形例を示す平面図（その１）である。 第６の実施の形態に関わる電極部の第３変形例を示す平面図（その２）である。 ウエハを回転させる場合の電極部の構成を示す平面図である。 実施例及び比較例に係わる成膜装置内の放電状態を示す説明図である。 前記成膜装置の成膜速度の分布を示す説明図である。 実施例に係わる成膜装置の電子密度分布をシミュレーションした結果を示す説明図である。 実施例に係わる成膜装置に供給される高周波電力の波形図である。 処理容器内の圧力と基板上に形成される電界の強度との関係を示す説明図である。 反応ガスの流量比と成膜速度、及び結晶化度との関係を示す説明図である。
　本発明の実施の形態として、隣り合って配置された電極部間に容量結合プラズマを形成し、Ｈ２（第１の反応ガス）を活性化させてＳＨ４（第２の反応ガス）と反応させ、薄膜であるμｃ-Ｓｉ膜の成膜を行う成膜装置の装置構成について図１～図５を参照しながら説明する。
　図１に示すように、成膜装置１は、真空容器である処理容器１０の内部に、成膜対象の基板Ｓが載置される載置台２と、載置台２上の基板Ｓ表面にＨ２の活性種を供給するために強プラズマ生成空間１０１を形成すると共に、この活性種とＳｉＨ４との反応を進行させる弱プラズマ生成空間１０２を形成するための電極部４１と、を配置した構成となっている。図１、図２に示すように処理容器１０は、密閉可能で扁平な金属製の容器として構成され、例えば１１００ｍｍ×１４００ｍｍ以上の大型のガラス基板Ｓを格納可能なサイズに構成されている。
　図中、１１は処理容器１０に設けられた基板Ｓの短辺が通過可能な搬入出口、１２は搬入出口１１を開閉するためのゲートバルブである。また処理容器１０の側壁面には、処理容器１０内を真空排気するための排気管１３が設けられており、排気管１３の下流側に設けられた不図示の真空ポンプの作用により、処理容器１０内の空間を例えば１００Ｐａ～２０００Ｐａに調節することができる。以下、処理容器１０内に設置された基板Ｓの短辺方向を縦方向とし、基板Ｓの長辺方向を横方向として説明を行う。
　処理容器１０内の床面には、誘電体などからなる載置台２が配置されており、この載置台２上に既述の基板Ｓを載置してμｃ-Ｓｉ膜の成膜が実行される。基板Ｓの搬入出を行う外部の基板搬送機構（不図示）と載置台２との間の基板Ｓの受け渡しは、昇降板２４を介して昇降機構２５により昇降自在に構成された昇降ピン２２を用いて行われる。図１中、２３は処理容器１０内を真空雰囲気に保つため昇降ピン２２を囲むように設けられたベローズである。
　載置台２には、例えば抵抗発熱体からなる温度調整部２１が埋設されており、この温度調整部２１は不図示の電力供給部から供給される電力により発熱し、載置台２の上面を介して基板Ｓを例えば２００℃～３００℃の温度に調節することができる。ここで温度調整部２１は基板Ｓを加熱するものに限られず、プロセス条件に応じて基板Ｓを冷却して所定の温度に調節する例えばペルチェ素子などを採用してもよい。
　本実施の形態に係る成膜装置１は、μｃ-Ｓｉ膜の成長に必要な活性種ＳｉＨ３については基板Ｓ表面の近傍領域に高濃度で供給する一方で、ＳｉやＳｉＨ、ＳｉＨ２などのＳｉＨ３以外の活性種、高次シランやその微粒子などのμｃ-Ｓｉ膜の膜質低下を引き起こす物質については基板Ｓ表面への供給を抑えるため、以下に列記する作用を得ることが可能な構成となっている。
　（１）Ｈ２（第１の反応ガス）が供給される空間を強プラズマ生成空間１０１として構成し活性種であるＨラジカルを得る。一方、このＨラジカルとＳｉＨ４（第２の反応ガス）とを反応させる基板Ｓの上面の空間は、前記強プラズマ生成空間１０１よりも発光強度の弱いプラズマを生成する弱プラズマ生成空間１０２として構成することにより不要な活性種の発生を抑えつつＳｉＨ３を高濃度で基板Ｓ表面に供給する。　
　（２）ＨラジカルとＳｉＨ４との混合ガスを基板Ｓ表面から速やかに排気することにより、ＨラジカルとＳｉＨ４とのラジカル反応が必要以上に進行することに伴う不要な活性種の発生を抑制する。　
　以下、上述の作用を得るために成膜装置１に設けられている電極部４１等の構成について説明する。
　図１、図３、図６に示すように、成膜装置１には載置台２に載置された基板Ｓの上方に、処理容器１０内の空間を分割するように、横方向に互いに間隔をおいて配置された板状の電極部４１が配置されている。各電極部４１は例えば細長い板状の金属製部材として構成され、処理容器１０の天井部（後述の絶縁部材３１）から縦向きの姿勢で下方側へ伸び出すように配置されている。また電極部４１の縦方向の長さは基板Ｓの短辺よりも長尺に形成されている。
　各電極部４１は、基板Ｓの長辺の方向（横方向）に、等間隔で配置されており、これにより互いに隣り合う２本の電極部４１の間には、基板Ｓの短辺方向（縦方向）に伸びる細長い空間（強プラズマ生成空間１０１）が形成される。各電極部４１は絶縁部材３１を介して処理容器１０の天井部に固定されており、第１、第２の電源部６１、６２から高周波電力を供給することにより、この強プラズマ生成空間１０１にプラズマが生成されるが、電力供給系統の詳細な構成については後述する。
　図６に示すように、強プラズマ生成空間１０１を挟んで隣り合って配置されている電極部４１間の距離ｗは、例えば２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下、より好適には４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の範囲に調節されている。電極部４１間の距離が２ｍｍよりも小さくなると、強プラズマ生成空間１０１内にプラズマが立たなくなる一方、この距離が２０ｍｍよりも大きくなると、処理容器１０に生成するプラズマが弱くなってＨラジカルの生成量が低下し、成膜速度の低下などを引き起こす。
　また電極部４１は、電極部４１の下面と基板Ｓ表面との間の距離ｈが５ｍｍ以上、１００ｍｍ以下、より好適には７ｍｍ以上、３０ｍｍ以下に調節されている。電極部４１と基板Ｓとの距離が１００ｍｍよりも大きくなると、弱プラズマ生成空間１０２に生成するプラズマが弱くなって成膜速度が低下する。また、電極部４１と基板Ｓとの距離が５ｍｍより小さくなった場合には、弱プラズマ生成空間１０２に生成するプラズマの強度が強プラズマ生成空間１０１に生成するプラズマの強度に近づいてしまい、ＳｉＨ４の分解などが過剰に進行して、μｃ-Ｓｉ膜の膜質を低下させる要因となる。
　次いで、強プラズマ生成空間１０１や弱プラズマ生成空間１０２に反応ガスを供給し、反応後のガスを排気する機構について説明する。図１、図３に示すように、電極部４１を固定している絶縁部材３１の上面側には、処理容器１０との間に空間が形成されており、この空間内には、強プラズマ生成空間１０１にＨ２を供給するためのＨ２供給路３２が配設されている。
　Ｈ２供給路３２は、各強プラズマ生成空間１０１の上方側に配置されており、図３、図４、図６に示すように電極部４１の伸びる方向に沿ってＨ２供給路３２に接続された分岐路３２３、及び絶縁部材３１に穿設されたＨ２供給孔３２１を介して強プラズマ生成空間１０１内にＨ２を供給することができる。
　図１～図３に示すように、これら複数本のＨ２供給路３２は共通のＨ２供給ライン５１１に接続されており、Ｈ２ボンベと流量調整弁などにより構成されるＨ２供給部５１から水素を受け入れて、予め設定された量のＨ２を各強プラズマ生成空間１０１に供給することができる。Ｈ２供給路３２、Ｈ２供給ライン５１１、Ｈ２供給部５１などは、本例の第１の反応ガス供給部に相当する。
　また図１、図３に示すように、各電極部４１の内部には、弱プラズマ生成空間１０２にＳｉＨ４を供給するためのＳｉＨ４供給路４２と、弱プラズマ生成空間１０２に供給された反応ガスを排出するための排気路４３とが形成されている。　
　本例のＳｉＨ４供給路４２は、図３中に破線で示すように、電極部４１の下部側の領域であって、当該電極部４１の両側壁面に近い領域にそれぞれ設けられ（合計２本）ており、電極部４１の伸びる方向に沿って形成されている。
　各ＳｉＨ４供給路４２からは、複数の分岐路４２３が互いに間隔をおいて下方側へ向けて伸び出しており、図３、図４、図６に示すように電極部４１の下面に形成され、電極部４１の前後の両側壁面に沿って２列に並ぶＳｉＨ４供給孔４２１から弱プラズマ生成空間１０２に向けてＳｉＨ４を供給することができる。ここでＳｉＨ４供給孔４２１は、電極部４１の底面に設ける場合に限られるものではなく、例えばＳｉＨ４供給路４２から分岐路４２３を水平方向に伸ばして電極部４１の下部側の側壁面にＳｉＨ４供給孔４２１を形成し、強プラズマ生成空間１０１の下部側にＳｉＨ４を供給するように構成してもよい。
　図１～図３に示すように、各電極部４１の内部に形成されたＳｉＨ４供給路４２は共通のＳｉＨ４供給ライン５２１に接続されており、ＳｉＨ４ボンベと流量調整弁などにより構成されるＳｉＨ４供給部５２からＳｉＨ４を受け入れて、予め設定された量のＳｉＨ４を供給することができる。ＳｉＨ４供給路４２、ＳｉＨ４供給ライン５２１、ＳｉＨ４供給部５２などは本例の第２の反応ガス供給部に相当する。
　さらに各電極部４１の内部には、既述のＳｉＨ４供給路４２よりも内側の上方領域に２本の排気路４３が、前記ＳｉＨ４供給路４２と平行に電極部４１の伸びる方向に沿って形成されている。これら２本の排気路４３からも複数の分岐路４３３が互いに間隔をおいて下方側へ向けて伸び出しており、２本の分岐路４３３は途中で合流し、電極部４１の下面に形成された排気孔４３１に接続されている。図４に示すように排気孔４３１は、２列に並ぶＳｉＨ４供給孔４２１の列に挟まれるように電極部４１の下面の中央部に１列に配置されている。
　図１～図３に示すように、各電極部４１の内部に形成された排気路４３は共通の排気ライン５３１を介し、真空ポンプなどにより構成される外部の排気手段５３に接続されており、弱プラズマ生成空間１０２の反応ガスを外部へと排出することができる。これら排気路４３、排気ライン５３１や排気手段５３などは本例の排気部に相当している。
　次いで、処理容器１０内の各電極部４１に高周波電力を供給する電力供給系統について説明する。図５に示すように、強プラズマ生成空間１０１を挟んで一方側の電極部４１（図５に電極部４１ａと記してある）は、各電極部４１ａに例えば１３．５６ＭＨｚ、２５００Ｗ／本（１本の電極部）の高周波電力を印加する第１の電源部６１（第１の高周波電源部）と接続されている。一方、強プラズマ生成空間１０１を挟んで他方側の電極部４１（図５中に電極部４１ｂと記してある）は、第１の電源部６１から供給される高周波電力に対して位相が１８０°遅れた（位相が反転した）、例えば１３．５６ＭＨｚ、２５００Ｗ／本の高周波電力を印加する第２の電源部６２（第２の高周波電源部）に接続されている。図中、６１２、６２２は各電源部６１、６２から供給される高周波電力のマッチングを行う整合器である。
　図５に示した例では第１、第２の電源部６１、６２は、外部から入力された周波数信号に同期した高周波電力を出力することが可能な外部同期型の電源として構成されている。そして、これら第１、第２の電源部６１、６２を共通の周波数信号発生器６３に接続する際に、第１の電源部６１と周波数信号発生器６３とを接続する第１の信号線６１１よりも第２の電源部６２と周波数信号発生器６３とを接続する第２の信号線６２１の方が長くなっている。
　これにより、周波数信号発生器６３から出力された周波数信号は、第１の電源部６１に入力されるタイミングより遅れて第２の電源部６２に入力され、この遅れを利用して高周波電力の位相が調整される。本法により各電源部６１、６２から出力される高周波電力の位相を調整できることは、後述の実施例に示すように実験的に確かめてある。　
　但し、第１の電源部６１と第２の電源部６２との位相差を調整する手法は特定の方法に限定されるものではなく、他の方法を採用してもよい。例えば１つの高周波電源部の出力に強制バラン回路を接続し、当該強制バラン回路の一の出力を電極部４１ａに印加し、当該一の出力と位相が反転した他の出力を電極部４１ｂに印加する構成としてもよい。
　このように強プラズマ生成空間１０１を挟んで隣り合う電極部４１（４１ａ、４１ｂ）に位相の反転した高周波電力を印加することにより、電極部４１同士の隙間に供給されたＨ２をプラズマ化してＨラジカルを生成する強プラズマ生成空間１０１が形成される。また、各電極部４１と、その下方側に載置された基板Ｓとの間にも電極部４１に印加される高周波電力に起因するプラズマが形成される。
　ここで、互いに位相が反転し、いわゆるプッシュ-プルの状態で電極部４１ａ、４１ｂに高周波電力が印加される強プラズマ生成空間１０１とは異なり、載置台２上に載置された基板Ｓは、電気的に浮いた状態となっている。このため、各電極部４１と基板Ｓとの隙間の空間（弱プラズマ生成空間１０２）には、強プラズマ生成空間１０１に形成されるプラズマよりも弱いプラズマが生成される。
　ここで強プラズマ生成空間１０１及び弱プラズマ生成空間１０２に形成されるプラズマの相対的な強度比、例えばプラズマ中の電子温度や電子密度の比は、処理容器１０の内部を透過波長フィルタ付きＣＣＤカメラにより撮影したときの発光強度の比で把握することができる。強プラズマ生成空間１０１の発光強度に対する弱プラズマ生成空間１０２の発光強度の比が１未満の場合に、弱プラズマ生成空間１０２には強プラズマ生成空間１０１に生成するプラズマよりも弱いプラズマが生成しているといえる。
　上述の構成を備えた成膜装置１は、図１、図５に示すように制御部７と接続されている。制御部７は例えば図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には当該成膜装置１の作用、つまり処理容器１０内に基板Ｓを搬入し、載置台２上に載置された基板Ｓに所定の膜厚のμｃ-Ｓｉ膜を成膜してから搬出するまでの動作に係わる制御等についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。
　以上に説明した構成を備えた成膜装置１の作用について説明する。初めに外部の基板搬送機構よって基板Ｓが搬送されてくると、成膜装置１は搬入出口１１のゲートバルブ１２を開き、載置台２から昇降ピン２２を突出させて基板搬送機構から基板Ｓを受け取る。
　基板Ｓの受け渡しを終えたら基板搬送機構を処理容器１０の外に退避させてゲートバルブ１２を閉じると共に、昇降ピン２２を降下させて載置台２上に基板Ｓ載置する。また、この動作と平行して処理容器１０内の真空排気を行い、処理容器１０内を１００Ｐａ～２０００Ｐａの範囲の例えば９００Ｐａに調節し温度調整部２１により基板Ｓが例えば２５０℃となるように温度調節を行う。
　処理容器１０内の圧力調節及び基板Ｓの温度調節を終えたら、Ｈ２供給部５１からＨ２供給ライン５１１、Ｈ２供給路３２を介して、総量で例えば４００００ｓｃｃｍのＨ２を強プラズマ生成空間１０１に供給すると共に第１、第２の電源部６１、６２から各電極部４１に高周波電力を印加してＨ２をプラズマ化する。一方、ＳｉＨ４供給部５２からＳｉＨ４供給ライン５２１、ＳｉＨ４供給路４２を介して例えば総量で４００ｓｃｃｍのＳｉＨ４を弱プラズマ生成空間１０２に向けて供給する。
　この結果、図６に模式的に示すように、強プラズマ生成空間１０１内にはＨ２供給路３２から供給されたＨ２が下方側へ向け流れる下降流が形成される。このＨ２が電極部４１から供給された電子と衝突することによりプラズマ化して活性種が形成される。Ｈ２は２個の水素原子のみからなる分子なので、水素プラズマからは下記（１）式に示すように活性種としては水素ラジカルのみが生成される。　
　Ｈ２＋ｅ－→２Ｈ＋ｅ－…（１）　
　一方でＳｉＨ４供給孔４２１から流出したＳｉＨ４は、電極部４１と基板Ｓとの間の弱プラズマ生成空間１０２に供給され、上流側から流れてきたＨラジカルと混合されて基板Ｓの表面を広がる。この結果、基板Ｓの表面には、前記ＨラジカルとＳｉＨ４との混合ガスが供給され、この混合ガス内で下記の（２）式に示す反応が進行する。　
　ＳｉＨ４＋Ｈ→ＳｉＨ３＋Ｈ２
…（２）　
　こうして高濃度のＳｉＨ３が基板Ｓ表面に供給され、このＳｉＨ３から良質なμｃ-Ｓｉ膜が基板Ｓの表面に成膜される。
　このとき、弱プラズマ生成空間１０２に強プラズマ生成空間１０１よりも弱いプラズマを形成することにより、後述の実験結果に示すように従来の平行平板を用いた容量結合型の成膜装置に比べてＳｉやＳｉＨ、ＳｉＨ２などの不要な活性種が生成されにくい条件を維持しつつ上記（２）の反応進行を進行させ、かつ基板Ｓへのイオンダメージを低減できる。
　また、例えば電極部４１ａ、４１ｂのいずれか一方側例えば４１ｂを接地して強プラズマ生成空間１０１にプラズマを形成する場合には、接地された電極部４１ｂと基板Ｓとの間の空間にはプラズマが生成されにくく、また電極部４１ａと基板Ｓとの間の空間には比較的強いプラズマが生成される。このため、弱プラズマ生成空間１０２内にプラズマが生成される領域と、プラズマが生成されない領域とが形成され、基板Ｓに形成されるμｃ-Ｓｉ膜において良好な面内均一性が得られない場合がある。
　これに比べて、隣り合う電極部４１ａ、４１ｂの双方に逆位相の高周波電力を印加する場合には、いずれの電極部４１についても基板Ｓとの間の空間で一様に弱いプラズマが生成されやすくなり、より面内均一性の高いμｃ-Ｓｉ膜を得ることができる。
　また、混合ガス内では時間の経過につれて上記（２）式で生成されたＳｉＨ３がさらにＨラジカルと反応し、ＳｉＨ２、ＳｉＨ、Ｓｉが順次生成されるので、これらの活性種やその重合体である高次シランや微粒子がμｃ-Ｓｉ膜中に取り込まれ、その膜質を低下させることとなる。
　そこで本実施の形態に係る成膜装置１は、各電極部４１の下面に弱プラズマ生成空間１０２内の反応ガスを排気する排気孔４３１が設けられている。そして処理容器１０内はこの排気孔４３１を介して排気路４３へ向けて常時真空排気されており、弱プラズマ生成空間１０２内を広がる混合ガスは、基板Ｓ表面に到達した後、流れ方向を上方側へ変え、排気孔４３１を介して処理容器１０から速やかに排気される。
　このように電極部４１の下面に排気孔４３１を設けることにより、基板Ｓ表面における混合ガスの滞留時間を短くし、弱プラズマ生成空間１０２内でＨラジカルとＳｉＨ４との反応を進行させた場合でも、基板Ｓ表面に高濃度のＳｉＨ３を供給しつつ不要な活性種の生成を抑え、良好な膜質のμｃ-Ｓｉ膜を得ることができる。
　以上に説明した構成により、（１）Ｈ２が供給される空間を強プラズマ生成空間１０１として構成し活性種であるＨラジカルを多量に得る一方、ＳｉＨ４が供給される空間を弱プラズマ生成空間１０２として構成し、成膜が行われる基板Ｓの上面に一様に弱いプラズマを形成することにより基板Ｓへのイオンダメージを抑えつつＳｉＨ３を高濃度で基板Ｓ表面に供給できる。また、（２）ＨラジカルとＳｉＨ４との混合ガスを基板Ｓ表面から速やかに排気することにより、ＨラジカルとＳｉＨ４とのラジカル反応が必要以上に進行することに伴う不要な活性種の発生を抑制することができる。
　こうして予め設定した時間だけ基板Ｓ表面への成膜を実行し、所望の膜厚のμｃ-Ｓｉ膜が得られたら、Ｈ２及びＳｉＨ４の供給、高周波電力の印加を停止して、外部の基板搬送機構により搬入時とは逆の動作で基板Ｓを処理容器１０から搬出して一連の動作を終える。
　本実施の形態に係る成膜装置１によれば以下の効果がある。互いに間隔をおいて配置された板状の電極部４１の一方と他方とに例えば１８０°の位相差を有する高周波電力を印加し、これら電極部４１に挟まれた強プラズマ生成空間１０１にプラズマを発生させる一方、成膜が行われる弱プラズマ生成空間１０２にも前記強プラズマ生成空間１０１に形成されるプラズマよりも弱いプラズマを形成する。そして、強プラズマ生成空間１０１では、Ｈラジカルを生成する一方、弱プラズマ生成空間１０２ではこのＨラジカルとＳｉＨ４との反応を進行させることにより、欠陥の少ないμｃ-Ｓｉ膜を基板Ｓ表面に均一に成膜できる。
　このように、隣り合う電極部４１同士の距離ｗが２～２０ｍｍの範囲に調整され、電極部４１の下面と基板Ｓとの間の距離ｈが５～１００ｍｍの範囲に調整された成膜装置において、基板Ｓにさらに均一な膜厚のμｃ-Ｓｉ膜を成膜する手法を以下に列記する。
　例えば、図７は各電極部４１ｃの下面に、当該電極部４１ｃの両側壁面側から中央部側へ向けて盛り上がるように傾斜する傾斜面部４６を設け、基板Ｓから傾斜面部４６の下端までの距離ｈ２よりも基板Ｓから電極部４１ｃの両側壁面までの距離ｈ１の方が大きくなるように構成した例である。電極部４１ｃの両側壁面は強プラズマ生成空間１０１の出口（開口部）に相当し、この領域の近傍に均一なプラズマが形成されることは後述のシミュレーションでも確認している。
　強プラズマ生成空間１０１の出口の位置よりも傾斜面部４６の下端部の位置を基板Ｓに近づけて配置することにより、傾斜面部４６の下端部と基板Ｓとの結合を相対的に強化し、その位置でのプラズマ強度を高めることができる。したがって強プラズマ生成空間１０１の出口付近に形成されるプラズマの強度を低減することができ、弱プラズマ生成空間１０２内のプラズマの均一性を高めることとなる。なお、本例においてはｈ２について５～１００ｍｍの範囲内に調整されることとなる。
　また、図８、図９に示すように処理容器１０内の床面上に、キャスター部２６を介して載置台２ａを支持し、駆動機構２７によって載置台２ａを電極部４１の並び方向に沿って往復移動させてもよい。強プラズマ生成空間１０１の出口近傍の電子密度が高い場合であっても、基板Ｓを横方向に往復移動させて、当該電子密度の高い領域と対向する基板Ｓの領域を移動させることにより、基板Ｓに成膜される膜厚を均一化することができる。
　次いで図１０は、基板Ｓに成膜されるμｃ-Ｓｉ膜の成膜速度が速くなる領域の電極部４１間の距離ｗを離して、当該領域における強プラズマ生成空間１０１内のプラズマの強度を低減することにより、膜厚の面内均一性を向上させる電極部４１ｄの例を示している。例えばＳｉＨ４供給孔４２１や排気孔４３１が密集している基板Ｓの中央側の領域は、処理容器１０の内壁面に近く、中央側に比べてＳｉＨ４供給孔４２１や排気孔４３１が少ない基板Ｓの側端領域に比べてＨラジカルやＳｉＨ４の供給量が多く、成膜速度が速くなる傾向がある。
　そこで図１０の平面図に示すように、成膜速度が速い領域において隣り合う電極部４１ｄ同士の距離ｗ１が大きくなるように電極部４１ｄの側壁面に凹部４４を形成している。この結果、成膜速度の遅い領域では、同速度が速い領域に比べて相対的に電極部４１ｄ同士の距離ｗ２が小さくなっている。このような構成を採用することにより、成膜速度が速くなる領域ではプラズマの強度を小さくして、成膜速度を均一化し、膜厚の面内均一性の向上を図ることが可能となる。
　ここで電極部４１ｄの平面形状は、図１０に示した例に限られるものではない。例えば図４に示した電極部４１を用いて予備実験を行い、成膜速度が速くなる領域を特定し、この領域に位置する電極部４１ｄ間の距離ｗが相対的に大きくなるようにすることで、電極部４１ｄの平面形状は適宜、調整することができる。
　また隣り合う電極部４１の間隔の調整方法は、図１０に示したように電極部４１ｄ間の距離を一様に変化させる場合に限定されない。例えば図１１の電極部４１ｅに示すように、距離がｗの電極部４１ｅの側壁面に間隔をおいて切り欠き部４５を設け、この切り欠き部４５における電極部４１ｅ、４１の距離がｗ’となるようにしてもよい。これら切り欠き部４５が設けられている領域と、切り欠き部４５が設けられていない領域とにおける電極部４１ｅ、４１の距離の平均値が既述のｗ１となるように切り欠き部４５の切り欠きの深さや配置間隔などを調整するとよい。
　次に、半導体装置の製造に用いられるウエハへの成膜に適した電極部４１ｆを備えた成膜装置の構成例について図１２～図１５を参照しながら説明する。図１２～図１５においては、図１～図５に示す第１の実施の形態と共通の機能を有する構成要素には、これらの図に示すものと共通の符号を付してある。
　半導体装置の製造工程にてウエハ上に成膜されるμｃ-Ｓｉ膜は、太陽電池用の基板に成膜される場合に比べて、より高い水準の膜厚の面内均一性が求められる。
　そこで、本例の成膜装置においては、図１２に示すように電極部４１ｆの底面の形状を例えば正方形とし、これらの電極部４１ｆが図中のＸ軸方向のみならず、Ｙ軸方向にも互いに間隔をおいて配置されている点が、細長い板状の電極部４１をＸ軸方向にのみ間隔をおいて配置した、第１の実施の形態に関わる成膜装置１と異なっている。言い替えると、図１２の電極部４１ｆは、図４に示した強プラズマ空間１０１が伸びる方向（Ｙ軸方向）と交差する交差方向（Ｘ軸方向）にも強プラズマ空間１０１が形成されるように、当該電極部４１をＹ軸方向にも分割することにより構成されているともいえる。
　一方、これらの電極部４１ｆにおいても、強プラズマ生成空間１０１を挟んで隣り合って配置されている電極部４１ｆ間の距離は、例えば２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下、より好適には４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の範囲に調節され、また、電極部４１の下面と基板Ｓ表面との間の距離ｈが５ｍｍ以上、１００ｍｍ以下、より好適には７ｍｍ以上、３０ｍｍ以下に調節されている点は、第１の実施の形態と同じである。
　図１３に拡大して示すように、各電極部４１ｆの底面には、例えば正方形の四隅の位置に各々ＳｉＨ４供給孔４２１が設けられ、また、これらのＳｉＨ４供給孔４２１に囲まれた中央部に排気孔４３１が設けられている。一方、隣り合う電極部４１ｆ同士の間には強プラズマ生成空間１０１が形成され、この強プラズマ生成空間１０１にＨ２を供給するために、処理容器１０の天井部を成す絶縁部材３１にＨ２供給孔３２１が設けられている点は、第１の実施の形態の成膜装置１と同じである。
　図１４に示すように、これらＳｉＨ４供給孔４２１やＨ２供給孔３２１に対しては、絶縁部材３１の上面側に設けられたＳｉＨ４、Ｈ２の供給路４２、３２、及び絶縁部材３１や電極部４１ｆを貫通する分岐路４２３、３２３を介してＳｉＨ４ガスやＨ２ガスが供給される。また、排気孔４３１に流れ込んだ混合ガスは、分岐路４３３や排気路４３を介して外部へ排出される。なお、図が煩雑になることを避けるため、図１４においては供給・排気路４２、３２、４３及び分岐路４２３、３２３、４３３を各々１組ずつだけ示してある。
　そして図１５に模式的に示すように、隣り合う電極部４１ｆに対して位相の反転した高周波電力が印加されるように各電極部４１ｆを第１、第２の電源部６１、６２に接続すると、図１２に白と灰色とで塗り分けて示すように、格子状に交差して伸びる強プラズマ生成空間１０１に囲まれて、位相の反転した電力が印加された電極部４１ｆが市松模様のように並んだ状態となる。ここで図１５において、第１の電源部６１に接続されている電極部４１ｆに「４１ａ」の符号を付し、第２の電源部６２に接続されている電極部４１ｆに「４１ｂ」の符号を付している点は、図５の場合と同様である。
　電極部４１ｆの底面の形状を例えば正方形としてこれらの電極部４１ｆを前後左右に並べ、隣り合う電極部４１ｆに位相の反転した電力を印加することにより、左右方向（図１２のＸ軸方向）のみならず、前後方向（図１２のＹ軸方向）へもプラズマが分散される。従って、電極部４１ｆの下方側や、強プラズマ生成空間１０１の下方側の各領域において成膜速度に若干の違いがあったとしても、成膜速度の異なる領域が分散して配置されることになる。この結果、ウエハには、膜厚の異なる小さな領域がウエハの全面に分散して形成され、ウエハ全体を見ると膜厚の面内均一性が向上することになる。なお図１２には、電極部４１ｆの下方側に配置されるウエハの外周の位置を一点鎖線で示してある。
　図１６には、電極部４１ｇ～４１ｊの配置密度をウエハの中央側で小さく、周縁部側で大きくするために、正方形に形成された電極部４１ｇ～４１ｊの底面の一辺の長さを、中央部側から周縁部側へ向けて次第に長くなるように構成した例を示している。本例は、図１０に示した電極部４１ｄの例に対応しており、例えばＳｉＨ４供給孔４２１や排気孔４３１の配置密度の違いを相殺するように隣り合う電極部ｇ～４１ｊ同士の間隔を変化させることにより、成膜速度を均一化し、膜厚の面内均一性の向上を図っている。
　また、電極部の底面の形状は、正方形などの矩形形状に限られるものではなく、図１７に示すように底面が円形の電極部４１ｋを用いてもよいし、他の形状のものを利用してもよい。また、互いに交差して格子状に伸びる強プラズマ形成空間１０１は、直交する場合に限定されず、強プラズマ形成空間１０１を斜めに交差させてもよい。この場合には、電極部の底面の形状は例えばひし形となる。
　図１８は、互いに位相が反転した高周波電力が印加される電極部４１ｍ、４１ｎのうち、一方側の電極部４１ｍ（第１の電極部）を一体化した例を示している。例えば、第１の電極部４１ｍは、ウエハの板面の上方側を覆う幅広の金属板からなり、他方側の電極部４１ｎ（第２の電極部）が配置される位置に、当該第２の電極部４１ｎの平面形状よりも一回り大きな開口部１０３が形成されている。そして、この開口部１０３内に第２の電極部４１ｎを挿入することにより、前記開口部１０３の内側面と、その内側に配置された第２の電極部４１ｎの外側面との間に隙間が形成され、この隙間が強プラズマ生成空間１０１となる。本例の開口部１０３は、既述の図１２に示した電極部４１ｆと同様に、位相の反転した高周波電力が印加される電極部４１ｍ、４１ｎ（白と灰色に塗り分けて示してある）が市松模様状に並ぶように配列されている。本例のように第１の電極部４１ｍを一体化することにより、第１の電極部４１ｍや給電供給系統の部品点数を減らしてコスト低減を図ることができる。
　ここで、一体化された第１の電極部４１ｍや、開口部１０３内に挿入される第２の電極部４１ｎの形状は、図１８に示した例に限定されるものではない。図１９には、六角形に形成された第１の電極部４１оに、六角形の開口部１０３を規則正しく配置し、この開口部１０３内に第２の電極部４１ｐを挿入した例を示している。本例は、開口部１０３の間に挟まれた、第１の電極部４１оの六角形状の領域（図１９中に破線で示してある）と、第２の電極部４１ｐとがハニカム状に配列され、ウエハから見て対称性の高い電極部４１о、４１ｐ配置となっている。この結果、反応ガスの流れやプラズマの分布の対称性を向上させ、均一な成膜を行うことができる。また、図１７に示したように、第２の電極部の形状を円形など他の形状にしてもよいし、図１６に示したように、第２の電極部の面積や強プラズマ空間１０１を成す隙間の幅をウエハの中央部側と周縁部側とで変化させてもよいことは勿論である。
　この他、ウエハを支持する載置台２の下面側中央部に鉛直軸周りに回転する回転軸を設け、載置台２上のウエハを回転させながら成膜を行うことにより、周方向の膜厚の面内均一性をさらに向上させてもよい。一方で、円板形状のウエハは、中央部側の位置と、外周部側の位置とで周方向の長さが異なっているので、例えば図１２に示すように、同じ大きさに形成され、市松模様のように配置された電極部４１ｆの下方でウエハを回転させると、ウエハが一回転する間に、その上方を通り過ぎる電極部４１ｆの数が、中央部側と外周部側とで異なってしまう。この結果、ウエハの外周部側が内周部側よりもプラズマ集中部分（例えば強プラズマ形成空間１０１の下方領域）に高い頻度で曝されることとなり、径方向で見ると成膜速度の不均一性が拡大する懸念もある。
　そこでウエハを回転させる場合には、図２０に示すように、ウエハの周方向に沿って伸びる強プラズマ空間１０１、及びこの方向と交差する方向、即ち、ウエハの径方向に沿って伸びる強プラズマ空間１０１によって分割された電極部４１ｌを設けるとよい。このように分割された電極部４１ｌは、ウエハの中央部側の位置と、外周部側の位置とでその上方に配置される電極部４１ｌの数が同じであるので、ウエハが一回転する間にその上方を通過する電極部４１ｌ、及び径方向に伸びる強プラズマ形成空間１０１の数が揃っており、径方向で見たときの成膜速度の均一化を図ることができる。
　さらに、強プラズマ生成空間１０１に形成されるプラズマの強度を調整する手法として、第１、第２の電源部６１、６２から印加される高周波電力の位相差を１８０°よりも小さい、例えば３０°以上～１８０°未満の範囲に調整して、当該位相を反転させる（位相を１８０°ずらす）場合よりもプラズマ強度が小さくなるようにしてもよい。　
　また、電極部４１に印加される高周波電力は、１３．５６ＭＨｚの例に限られるものではなく、他の周波数、例えば１００ＭＨｚやこれ以外の高周波電力を印加してもよいことは勿論である。
　また、図１に示した成膜装置１では、電極部４１の下面に開口する排気孔４３１を介して弱プラズマ生成空間１０２内の反応ガスを外部へ排気する例を示したが、排気路４３は電極部４１内に形成する場合に限られない。例えば図１に示した排気管１３から排気を行っても良好な膜質が得られる場合には、この排気管１３を排気部として利用する場合を否定するものではない。
　さらにまた本発明は、Ｈ２とＳｉＨ４とによるＳｉ膜の成膜に適用する場合に限定されるものではない。例えば第１の反応ガスをＨ２とし、第２の反応ガスをＳｉＨ４以外のシリコン化合物ガス、例えばＳｉＨ２Ｃｌ２として微結晶Ｓｉを成膜する場合などにも適用することができる。
　（実験１）　
　隣り合う電極部４１間に、位相が反転した高周波電力を印加する本例の成膜装置１と、隣り合う電極部４１の一方側を接地した成膜装置とで弱プラズマ生成空間１０２のプラズマ強度及び、μｃ-Ｓｉ膜の成膜速度分布を比較した。
　Ａ．実験条件　
　（実施例１）　
　図１に示した成膜装置１につき、電極部４１間の距離をｗ＝５ｍｍ、電極部４１の下面と基板Ｓとの距離をｈ＝２０ｍｍとし、第１の電源部６１から１３．５６ＭＨｚ、４００Ｗ／本の高周波電力を印加し、第２の電源部６２から第１の電源部６１の高周波電力とは位相が１８０°ずれた１３．５６ＭＨｚ、６００Ｗ／本の高周波電力を印加して、処理容器１０内を透過波長フィルタ付きＣＣＤカメラで撮影しプラズマの発光強度を計測した。また、Ｈ２供給路３２からＨ２を１０００ｓｃｃｍで供給し、ＳｉＨ４供給路４２からＳｉＨ４を１０ｓｃｃｍで供給して、μｃ-Ｓｉ膜の成膜速度の面内分布を計測した。処理容器１０内の圧力は９００Ｐａである。　
　（比較例１）　
　第１の電源部６１から印加する電力を５００Ｗ／本とし、（実施例１）にて第２の電源部６２に接続されていた電極部４１を接地した点以外は、（実施例１）と同様の条件で発光強度、及びμｃ-Ｓｉ膜の成膜速度の面内分布の計測を行った。
　Ｂ．実験結果　
　（実施例１）に係わる発光強度の計測結果の写真を図２１（ａ）に示し、（比較例１）に係わる計測結果を図２１（ｂ）に示す。また、（実施例１）、（比較例１）におけるμｃ-Ｓｉ膜の成膜速度の面内分を図２２に示す。図２２の横軸は、第２の電源部６２に接続され、または接地されている電極部４１の中心からの横方向への距離、縦軸はその位置におけるμｃ-Ｓｉ膜の成膜速度［ｎｍ／秒］を示している。図２２中、（実施例１）の結果は菱形でプロットしてあり、（比較例１）の結果は四角でプロットしてある。
　図２１（ａ）と図２１（ｂ）とを比較すると、（実施例１）に係わる図２１（ａ）では、隣り合って並ぶ電極部４１下面の発光強度が同程度であるの対し、（比較例１）では、第１の電源部６１に接続された電極部４１下面が明るく、接地された電極部４１下面が暗くなっている様子がはっきりと現れている。
　このような発光強度の違いは、μｃ-Ｓｉ膜の成膜速度の分布にも反映されており、図２２に示すように（実施例１）の成膜速度は各電極部４１間で比較的均一であるのに対し、（比較例１）の成膜速度は、接地された電極部４１が配置されている領域で明らかに低い。これは（実施例１）では、各電極部４１と基板Ｓとの間に弱いプラズマが均一に形成されてＨラジカルとＳｉＨ４の反応の進行が促進されているのに対し、（比較例１）では接地された電極部４１の下方にプラズマが形成されにくいため、ＨラジカルとＳｉＨ４との反応が主として基板Ｓの加熱にのみ支配されている結果であると解釈できる。
　（シミュレーション２）　
　電極部４１に傾斜面部４６を設けた場合と設けない場合とにおける、弱プラズマ生成空間１０２内の電子密度の分布をシミュレーションした。
　Ａ．シミュレーション条件
　（実施例２－１）
　図６に示した例につき、電極部４１間の距離をｗ＝１０ｍｍ、電極部４１の下面と基板Ｓとの距離をｈ＝２０ｍｍとし、第１の電源部６１から１３．５６ＭＨｚ、４００Ｗ／本の高周波電力を印加し、第２の電源部６２から第１の電源部６１の高周波電力とは位相が１８０°ずれた１３．５６ＭＨｚ、６００Ｗ／本の高周波電力を印加した状態における強プラズマ生成空間１０１、弱プラズマ生成空間１０２の電子密度分布をプラズマ流体モデルによりシミュレーションした。プラズマ流体モデルの参考文献としては、Ｍ．Ｊ．Ｋｕｓｈｎｅｒ：Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ４２、１９４０１３（２００９）が挙げられる。なお処理容器１０内の圧力は９００Ｐａとした。　
　（実施例２－２）　
　図７に示した例と同様に電極部４１の下面に傾斜面部４６を設け、ｈ１＝２０ｍｍ、ｈ２＝１０ｍｍとした点以外は（実施例２－１）と同様の条件でシミュレーションを行った。
　Ｂ．シミュレーション結果　
　（実施例２－１）のシミュレーション結果を図２３（ａ）に示し、（実施例２－２）のシミュレーション結果を図２３（ｂ）に示す。　
　図２３（ａ）に示した（実施例２－１）の結果によれば、強プラズマ生成空間１０１の開口部の下部側に電子密度の高い領域が確認された。これに対して、図２３（ｂ）に示す（実施例２－２）では、電極部４１ｃの下面に、電極部４１ｃの両側壁面側から中央部側へ向けて傾斜する傾斜面部４６を設けることにより、（実施例２－１）で観察された電子密度の高い領域がかなり解消され、弱プラズマ生成空間１０２全体に渡り均一にプラズマが形成されている。これは傾斜面部４６の先端で基板Ｓとの結合が強化されることで、強プラズマ生成空間１０１の出口において電子密度の集中が緩和されたものと考えられる。
　（実験３）　
　図５に示すように、周波数信号発生器６３と第１、第２の電源部６１、６２とを第１、第２の信号線６１１、６２１を介して接続し、第２の信号線６２１の長さを変化させたときに第１、第２の電源部６１、６２から出力される高周波電力の波形をオシロスコープで測定した。　
　Ａ．実験条件　
　（実施例３－１）　
　周波数信号発生器６３から第１の電源部６１までの第１の信号線６１１の長さを１ｍとし、周波数信号発生器６３から第２の電源部６２までの第２の信号線６２１の長さを８．４ｍとした。　
　（実施例３－２）　
　周波数信号発生器６３から第２の電源部６２までの第２の信号線６２１の長さを２．８５ｍとした点以外は（実施例３－１）と同様である。　
　（実施例３－３）　
　周波数信号発生器６３から第２の電源部６２までの第２の信号線６２１の長さを４．７ｍとした点以外は（実施例３－１）と同様である。
　Ｂ．実験結果　
　（実施例３－１）～（実施例３－３）における高周波電力の波形の測定結果を各々図２４（ａ）～図２４（ｃ）に示す。各図において第１の電源部６１から出力される高周波電力の波形を実線で示し、第２の電源部６２から出力される高周波電力の波形を破線で示してある。
　図２４（ａ）に示した（実施例３－１）の場合、第１、第２の信号線６１１、６２１の長さの差を７．４ｍとすることで、第１、第２の電源部６１、６２から出力される高周波電力の位相差を１８０°ずらす（位相を反転させる）ことができた。また、図２４（ｂ）に示す（実施例３－２）、図２４（ｃ）に示す（実施例３－３）の場合にも、各々第１、第２の信号線６１１、６２１の長さの差を１．８５ｍ、３．７ｍとすることにより、高周波電力の位相差を４５°、９０°と変化させることがでた。これらの結果から、図５に示すように周波数信号発生器６３から入力される周波数信号に同期させて第１、第２の電源部６１、６２から高周波電力を出力する場合に、第１、第２の信号線６１１、６２１の長さを異ならせることにより、隣り合う電極部４１に印加される高周波電力の位相差を調整できることを確認できた。
　（シミュレーション４）　
　処理容器１０内の圧力を変化させたとき、基板Ｓの表面に形成される電界の強度をシミュレーションした。
　Ａ．シミュレーション条件
　（実施例４）
　（実施例２－１）と同様の条件で処理容器１０内の圧力を２００～１０００Ｐａまで２００Ｐａ刻みで変化させ、圧力の変化に対する電界の強度の変化をシミュレーションした。
　（比較例４－１）隣り合う電極部４１に同相（位相のずれが０°）の電力を印加する条件とした他は、（実施例４）と同様の条件でシミュレーションを行った。
　（比較例４－２）電極間の隙間幅が５ｍｍの平行平板の下部電極上に基板Ｓを載置し、１３．５６ＭＨｚ、５００Ｗの高周波電力を印加した場合における、圧力の変化に対する電界の強度の変化をシミュレーションした。
　Ｂ．シミュレーション結果
　（実施例４、比較例４－１、４－２）のシミュレーション結果を図２５に示す。図の横軸は処理容器１０内の圧力（Ｐａ）を示し、縦軸は基板Ｓ上の電界の強度（Ｖ／ｍ）を示す。また、（実施例４）の結果をひし形のプロットで示し、（比較例４－１、４－２）の結果を各々四角及び三角のプロットで示す。　
　図２５に示した結果によれば、隣り合う電極部４１に印加される高周波電力の位相を反転させた（位相を１８０°ずらした）、（実施例４）は、いずれの圧力においても（比較例２－１、２－２）に比べて基板Ｓ上の電界の強度が小さくなっている。従って、隣り合う電極部４１に印加される高周波電力の位相が同相の場合や従来の平行平板に比べて、電界の強度が弱い、弱プラズマ生成空間１０２を形成することが可能であり、不要な活性種の発生を抑えつつＳｉＨ３を高濃度で基板Ｓ表面に供給することができるといえる。
　（実験５）　
　ＳｉＨ４ガスに対するＨ２ガスの供給比（Ｈ２／ＳｉＨ４）を変化させたとき、成膜速度及び成膜されたμｃ-Ｓｉ膜の結晶化度を測定した。
　Ａ．実験条件
　（実施例５）
　（実施例２－１）と同様の条件でＨ２／ＳｉＨ４の値を２５（Ｈ２、ＳｉＨ４を各々１０００ｓｃｃｍ、４０ｓｃｃｍ）、３３（同１０００ｓｃｃｍ、３０ｓｃｃｍ）、５０（１０００ｓｃｃｍ、２０ｓｃｃｍ）、１００（１０００ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ）と変化させ、成膜速度及び、ラマン分光によりμｃ-Ｓｉ膜の結晶化度（結晶化部分（Ｘｃ）の質量％に対応するピーク強度）を計測した。
　（比較例５）隣り合う電極部４１に同相（位相のずれが０°）の電力を印加した他は、（実施例５）と同様の条件で実験を行った。
　Ｂ．実験結果
　（実施例５、比較例５）の実験結果を図２６に示す。図の横軸はＨ２／ＳｉＨ４の値を示し、左側の縦軸は成膜速度（ｍｍ／秒）、右側の縦軸は結晶化度（Ｘｃ％）を示す。また、（実施例５）の結果をひし形のプロットで示し、（比較例５）の結果を四角のプロットで示す。各プロットのうち、黒く塗り潰したプロットは成膜速度、白抜きのプロットは結晶化度（結晶化部分のピーク強度％）を示している。
　図２６に示した結果によれば、Ｈ２／ＳｉＨ４の値を変化させたとき、いずれの値においても（実施例５）の方が（比較例５）よりも成膜速度が遅かった。これは、シミュレーション４の結果からわかるように、隣り合う電極部４１に印加する高周波電力の位相を反転させた方が、同相の場合よりも基板Ｓの表面の電界強度が小さく、弱プラズマ生成空間１０２における活性種の発生量が少ないためではないかと考えられる。一方、（実施例５、比較例５）のいずれの場合においてもＨ２／ＳｉＨ４の値を小さくし、ＳｉＨ４ガスの相対的な供給量を増やすと成膜速度が上昇していることが分かる。
　また結晶化度については、Ｈ２／ＳｉＨ４の値を変化させたとき、いずれの値においても（実施例５）の方が（比較例５）よりもμｃ-Ｓｉ膜に含まれている結晶が多く、結晶化度の高い、良好な膜質のμｃ-Ｓｉ膜が得られているといえる。また、（実施例５、比較例５）のいずれの場合においてもＨ２／ＳｉＨ４の値を大きくし、Ｈ２ガスの相対的な供給量を増やすと結晶化度が向上する傾向がみられる。従って、Ｈ２／ＳｉＨ４の値をプロセス変数とすることにより、要求される膜質の品質を満たしつつ、より成膜速度の大きな条件を選択して成膜を行うことが可能であるといえる。
　

Claims (10)

  1. 　処理容器内にて複数種類の反応ガスを反応させて基板に薄膜を成膜する成膜装置において、
    　前記処理容器内に設けられ、基板を載置するための載置台と、
    　この載置台に載置された基板の上方にて、その間に強プラズマ生成空間を形成するために、各々縦向きの姿勢で互いに間隔をおいて横方向に配置されると共に、その下端部と前記基板との間の隙間に、前記強プラズマ生成空間に形成されるプラズマよりも発光強度が弱いプラズマを生成するための弱プラズマ生成空間を形成する板状の複数の電極部と、
    　前記強プラズマ生成空間に第１の反応ガスを供給するための第１の反応ガス供給部と、
    　前記強プラズマ生成空間の下部側、または前記弱プラズマ生成空間に、第１の反応ガスの活性種と反応して基板上に薄膜を成膜する第２の反応ガスを供給するための第２の反応ガス供給部と、
    　前記弱プラズマ生成空間から反応ガスを排気するための排気部と、
    　前記強プラズマ生成空間を挟んで隣り合う電極部の一方及び他方に互いに位相が異なる高周波電力を印加する第１の高周波電源部、及び第２の高周波電源部と、を備え、
    　前記強プラズマ生成空間を挟んで隣り合う電極部間の距離が２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下の範囲であり、
    　前記載置台上の基板と電極部との距離が５ｍｍ以上、１００ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする成膜装置。
  2. 　前記板状の電極部の下面には、この電極部の両側壁面側から中央部側へ向けて傾斜する傾斜面部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  3. 　前記載置台は、前記複数の電極部が並んでいる方向に沿って、当該載置台上に載置された基板を往復移動させる移動機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  4. 　前記電極部の平面形状は、前記強プラズマ生成空間を挟んで隣り合う電極部間の距離が、成膜速度の速い領域で広く、成膜速度の遅い領域で狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  5. 　前記電極部の側壁面には、前記強プラズマ生成空間を挟んで隣り合う電極部の側壁面を切り欠いて形成された複数の切り欠き部が互いに間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  6. 　前記板状の電極部の間に形成された強プラズマ形成空間と交差する交差方向にも強プラズマ空間が形成されるように前記板状の電極部を分割し、前記第１の高周波電源部、及び第２の高周波電源部は、この交差方向に伸びる強プラズマ空間を挟んで隣り合う電極部にも互いに位相が異なる高周波電力を印加することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  7. 　前記電極部は、板状の複数の電極部を各々縦向きの姿勢で互いに間隔をおいて横方向に配置することに替えて、基板の板面の上方側を覆う幅広な板状の第１の電極部の面内に、互いに間隔を開けて複数の開口部を設け、前記開口部の内側に、当該開口部の内側面との間に隙間を形成して第２の電極部を配置することにより、前記強プラズマ生成空間を形成したことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  8. 　前記排気部は、前記電極部内に形成された排気路と、前記弱プラズマ生成空間の反応ガスをこの排気路に排気するために当該電極の下面に設けられた排気孔とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  9. 　第１の反応ガスは水素ガスであり、第２の反応ガスはシリコン化合物ガスであることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  10. 　前記処理容器内の圧力が１００Ｐａ以上、２０００Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
     
     

     
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015119103A (ja) * 2013-12-19 2015-06-25 三菱重工業株式会社 真空処理装置及び膜厚分布調整方法
JP2016178115A (ja) * 2015-03-18 2016-10-06 株式会社東芝 流路構造、吸排気部材、及び処理装置
JPWO2016013131A1 (ja) * 2014-07-25 2017-06-08 東芝三菱電機産業システム株式会社 ラジカルガス発生システム
JP2019504356A (ja) * 2016-01-21 2019-02-14 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． Ｅｕｖ容器及びｅｕｖコレクタのターゲット材料デブリクリーニングのためのシステム、方法、及び装置
JPWO2017169556A1 (ja) * 2016-03-30 2019-02-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ電極およびプラズマ処理装置
JP2021528849A (ja) * 2018-06-18 2021-10-21 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 対にされた動的平行板の容量結合プラズマ
JP2022074076A (ja) * 2020-10-30 2022-05-17 台湾ナノカーボンテクノロジー股▲ふん▼有限公司 プラズマ支援原子層堆積技術を用いて製造された半導体デバイス及びその方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6458206B1 (ja) 2017-06-27 2019-01-23 キヤノンアネルバ株式会社 プラズマ処理装置
KR20220031132A (ko) * 2017-06-27 2022-03-11 캐논 아네르바 가부시키가이샤 플라스마 처리 장치
TWI693860B (zh) 2017-06-27 2020-05-11 日商佳能安內華股份有限公司 電漿處理裝置
WO2019003309A1 (ja) 2017-06-27 2019-01-03 キヤノンアネルバ株式会社 プラズマ処理装置
WO2019212270A1 (ko) * 2018-05-03 2019-11-07 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치
SG11202009122YA (en) 2018-06-26 2020-10-29 Canon Anelva Corp Plasma processing apparatus, plasma processing method, program, and memory medium
CN110894595B (zh) * 2018-09-13 2022-05-27 北京北方华创微电子装备有限公司 气相沉积设备及其清洗方法
JP7285152B2 (ja) * 2019-07-08 2023-06-01 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
WO2023174571A1 (de) * 2022-03-17 2023-09-21 Ccr Gmbh, Beschichtungstechnologie Verfahren und anlage zur plasmabeschichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237226A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Kobe Steel Ltd プラズマ処理装置
JP2003031555A (ja) * 2001-07-13 2003-01-31 Anelva Corp 表面処理装置
JP2003059839A (ja) * 2001-08-14 2003-02-28 Sharp Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2007103970A (ja) * 2007-01-09 2007-04-19 Masayoshi Murata 電極への電力供給方法、該電力供給方法を用いたプラズマ表面処理方法及びプラズマ表面処理装置
JP2011146745A (ja) * 2011-04-27 2011-07-28 Masayoshi Murata プラズマｃｖｄ装置及びプラズマｃｖｄ装置を用いたシリコン系膜の製造方法
JP2011151105A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Toray Ind Inc プラズマｃｖｄ装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11144892A (ja) * 1997-11-12 1999-05-28 Sakae Tanaka プラズマ装置
JP4046207B2 (ja) * 1998-08-06 2008-02-13 株式会社エフオーアイ プラズマ処理装置
JP2001152347A (ja) * 1999-11-24 2001-06-05 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd プラズマｃｖｄ装置およびシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法
EP1686092A4 (en) * 2003-11-17 2012-03-07 Konica Minolta Holdings Inc PROCESS FOR PRODUCING NANOSTRUCTURED CARBON MATERIAL, NANOSTRUCTURED CARBON MATERIAL PRODUCED THEREBY, AND SUBSTRATE COMPRISING NANOSTRUCTURED CARBON MATERIAL OF THIS TYPE
JP2005310834A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Sharp Corp プラズマプロセス装置
JP4279218B2 (ja) * 2004-07-20 2009-06-17 三菱重工業株式会社 給電装置およびこれを備えたプラズマ処理装置並びにプラズマ処理方法
JP2006041443A (ja) * 2004-07-30 2006-02-09 Sharp Corp プラズマプロセス装置および電子デバイスの製造方法
JP5168907B2 (ja) * 2007-01-15 2013-03-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
US8470718B2 (en) * 2008-08-13 2013-06-25 Synos Technology, Inc. Vapor deposition reactor for forming thin film
US8258025B2 (en) * 2009-08-07 2012-09-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing microcrystalline semiconductor film and thin film transistor
JP5648349B2 (ja) * 2009-09-17 2015-01-07 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
JP2011155308A (ja) * 2011-05-09 2011-08-11 Masayoshi Murata プラズマｃｖｄ装置及びプラズマｃｖｄ装置を用いたシリコン系膜の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237226A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Kobe Steel Ltd プラズマ処理装置
JP2003031555A (ja) * 2001-07-13 2003-01-31 Anelva Corp 表面処理装置
JP2003059839A (ja) * 2001-08-14 2003-02-28 Sharp Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2007103970A (ja) * 2007-01-09 2007-04-19 Masayoshi Murata 電極への電力供給方法、該電力供給方法を用いたプラズマ表面処理方法及びプラズマ表面処理装置
JP2011151105A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Toray Ind Inc プラズマｃｖｄ装置
JP2011146745A (ja) * 2011-04-27 2011-07-28 Masayoshi Murata プラズマｃｖｄ装置及びプラズマｃｖｄ装置を用いたシリコン系膜の製造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015119103A (ja) * 2013-12-19 2015-06-25 三菱重工業株式会社 真空処理装置及び膜厚分布調整方法
JPWO2016013131A1 (ja) * 2014-07-25 2017-06-08 東芝三菱電機産業システム株式会社 ラジカルガス発生システム
JP2016178115A (ja) * 2015-03-18 2016-10-06 株式会社東芝 流路構造、吸排気部材、及び処理装置
US10312113B2 (en) 2015-03-18 2019-06-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Flow passage structure, intake and exhaust member, and processing apparatus
JP2019504356A (ja) * 2016-01-21 2019-02-14 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． Ｅｕｖ容器及びｅｕｖコレクタのターゲット材料デブリクリーニングのためのシステム、方法、及び装置
US11013096B2 (en) 2016-01-21 2021-05-18 ASML Nettherlands B.V. System, method and apparatus for target material debris cleaning of EUV vessel and EUV collector
JPWO2017169556A1 (ja) * 2016-03-30 2019-02-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ電極およびプラズマ処理装置
JP2021528849A (ja) * 2018-06-18 2021-10-21 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 対にされた動的平行板の容量結合プラズマ
JP7078762B2 (ja) 2018-06-18 2022-05-31 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 対にされた動的平行板の容量結合プラズマ
JP2022074076A (ja) * 2020-10-30 2022-05-17 台湾ナノカーボンテクノロジー股▲ふん▼有限公司 プラズマ支援原子層堆積技術を用いて製造された半導体デバイス及びその方法
JP7263484B2 (ja) 2020-10-30 2023-04-24 台湾ナノカーボンテクノロジー股▲ふん▼有限公司 プラズマ支援原子層堆積技術を用いて製造された半導体デバイス及びその方法

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