JPH0590939U - Plasma CVD equipment - Google Patents
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- JPH0590939U JPH0590939U JP839691U JP839691U JPH0590939U JP H0590939 U JPH0590939 U JP H0590939U JP 839691 U JP839691 U JP 839691U JP 839691 U JP839691 U JP 839691U JP H0590939 U JPH0590939 U JP H0590939U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマCVD装置において、大型基板成膜
時でも、安定した反応ガス流を発生させ、均一なプラズ
マ放電を行わせ、しかも、プラズマ反応の制御性の向上
及び薄膜の膜厚、膜質分布の均一性の向上を図る。
【構成】 所定の反応ガスを含んだ真空雰囲気の反応室
に互いに対向し合う平面平板状の高周波電極とアース電
極を有し、両電極間に高周波電圧を印加してグロー放電
を発生させ、一方の電極に保持された基板上に前記反応
ガスの成分の少なくとも一つを非晶質薄膜として生成す
るプラズマCVD装置において、基板7が載置される第
1の電極4と、該第1の電極4に対向する第2の電極1
1と、該第2の電極11に形成される反応ガス導入孔1
2と、該反応ガス導入孔12に近接して配設されるガス
排出孔13とを配置する。
(57) [Abstract] [Purpose] In a plasma CVD apparatus, a stable reaction gas flow is generated and uniform plasma discharge is performed even when a large-sized substrate is formed, and moreover, controllability of plasma reaction is improved and thin film To improve the uniformity of film thickness and film quality distribution. [Structure] A flat plate-shaped high-frequency electrode and a ground electrode, which face each other, are provided in a reaction chamber in a vacuum atmosphere containing a predetermined reaction gas, and a high-frequency voltage is applied between both electrodes to generate glow discharge. In a plasma CVD apparatus for generating at least one of the components of the reaction gas as an amorphous thin film on the substrate held by the first electrode, the first electrode 4 on which the substrate 7 is mounted, and the first electrode Second electrode 1 facing 4
1 and a reaction gas introduction hole 1 formed in the second electrode 11
2 and a gas discharge hole 13 arranged in proximity to the reaction gas introduction hole 12.
Description
【0001】[0001]
本考案は、非晶質シリコン膜あるいは窒化シリコン膜等の薄膜形成に用いられ るプラズマCVD装置に関する。 The present invention relates to a plasma CVD apparatus used for forming a thin film such as an amorphous silicon film or a silicon nitride film.
【0002】[0002]
従来、このような分野の技術としては、例えば、「低温度プラズマエンハンス ト窒化シリコン堆積のためのプロダクション・リアクター」(A Produc tion Reactor for Low Temperature Pla sma−Enhanced Silicon Nitride Deposit ion) 文献名 「ソリッド・ステート・テクノロジー」(Solid St ate Technology/June 1976,P.45に記載されるも のがあった。 Heretofore, as a technique in such a field, for example, "Production Reactor for Low Temperature Plasma-Enhanced Silicon Nitride Deposition" has been published. State technology ”(Solid State Technology / June 1976, p. 45).
【0003】 図4はかかる従来のプラズマCVD装置の概略構成図である。 この図において、形成されるべき薄膜の種類によって選択される反応ガスは、 0.01−1.0Torrの減圧下に置かれた反応容器10内に、ガス供給口1 から導入され、かつ反応を終えたガスは、適宜ガス排出口2より外部に排出され る。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of such a conventional plasma CVD apparatus. In this figure, the reaction gas selected according to the type of thin film to be formed is introduced from the gas supply port 1 into the reaction vessel 10 placed under a reduced pressure of 0.01-1.0 Torr, and the reaction is performed. The finished gas is appropriately discharged to the outside through the gas discharge port 2.
【0004】 また、反応容器10内の上部には、上部電極3が配置されると共に、被処理対 象物としての基板7は、この上部電極3に対向して下方に設けられた、それ自体 が下部電極となる基板台4上に載置されている。この電極3,4間に10kHz −14MHz程度の高周波電源6により高周波電圧が印加され、内部の反応ガス をプラズマ化すると共に、このプラズマに運動エネルギーを与えて、被処理対象 である基板7にこのプラズマを衝突させ、薄膜形成反応を進行させる。また、こ の基板7はヒータ5により、反応容器10の外部から所定の温度、例えば、基板 温度300℃程度までに加熱保持することができるようになっている。In addition, the upper electrode 3 is arranged in the upper portion of the reaction vessel 10, and the substrate 7 as the object to be processed is provided below the substrate 7 as opposed to the upper electrode 3. Is placed on the substrate table 4 which serves as the lower electrode. A high-frequency voltage of about 10 kHz to 14 MHz is applied between the electrodes 3 and 4 to generate a high-frequency voltage inside the reaction gas, and at the same time kinetic energy is applied to the plasma to apply the kinetic energy to the substrate 7 to be processed. Plasma is made to collide and a thin film formation reaction is advanced. The substrate 7 can be heated and held from the outside of the reaction vessel 10 to a predetermined temperature, for example, a substrate temperature of about 300 ° C., by the heater 5.
【0005】[0005]
しかしながら、従来技術におけるプラズマCVD装置を使用して各種の薄膜を 形成した場合、処理すべき基板が大きくなると基板全体にわたって均一に成膜を 行うことは困難になる。 その原因としては、主に次のことが考えられる。 However, when various thin films are formed using the plasma CVD apparatus in the prior art, it becomes difficult to form a film uniformly over the entire substrate when the substrate to be processed becomes large. The main causes are considered as follows.
【0006】 反応ガス流が不均一になる。 電極の形状によるプラズマ放電が不均一になる。 具体的に、上記は、図4において、反応ガスは電極の周囲から排出されるが 、電極が大きくなると電極中央部で反応ガスが淀み、電極中央部と周囲では反応 ガスの濃度、成分等が異なってしまう。従って、基板上に形成される膜は不均一 になってしまう。The reaction gas flow becomes non-uniform. The plasma discharge becomes non-uniform due to the shape of the electrodes. Specifically, in FIG. 4, the reaction gas is discharged from the periphery of the electrode, but when the electrode becomes large, the reaction gas stagnates in the central part of the electrode, and the concentration, components, etc. of the reactive gas in the central part of the electrode and the surroundings. It will be different. Therefore, the film formed on the substrate becomes non-uniform.
【0007】 また、は、平行平板型電極において、電極が大型化すると、十分な電極の平 面性や電極間距離の均一性を得ることが困難になる。例えば部分的に電極が歪ん でいる場合、その部分で放電の異常が発生する。 上記2点が膜の不均一の主原因であるが、上記は加工精度の問題であり、加 工精度を向上させることによって解決可能なものである。Further, in the parallel plate type electrode, when the size of the electrode is increased, it becomes difficult to obtain sufficient flatness of the electrode and uniformity of the distance between the electrodes. For example, if the electrode is partially distorted, an abnormal discharge will occur at that part. The above two points are the main causes of the non-uniformity of the film, but the above is a problem of processing accuracy and can be solved by improving the processing accuracy.
【0008】 しかしながら、上記は電極の構造が現状のままでは根本的に解決不可能なも のである。 本考案は、上記問題点を除去し、大型基板成膜時でも、安定した反応ガス流を 発生させ、均一なプラズマ放電を得ることができ、しかもプラズマ反応の制御性 の向上を図ることができるとともに、薄膜の膜厚、膜質分布の均一性の向上を図 り得るプラズマCVD装置を提供することを目的とする。However, the above cannot be fundamentally solved if the structure of the electrode is as it is. The present invention eliminates the above problems, can generate a stable reaction gas flow even when forming a large-sized substrate, can obtain a uniform plasma discharge, and can improve the controllability of the plasma reaction. At the same time, it is an object of the present invention to provide a plasma CVD apparatus capable of improving the uniformity of the film thickness and film quality distribution of a thin film.
【0009】[0009]
本考案は、上記目的を達成するために、所定の反応ガスを含んだ真空雰囲気の 反応室に互いに対向し合う平面平板状の高周波電極とアース電極を有し、両電極 間に高周波電圧を印加してグロー放電を発生させ、一方の電極に保持された基板 上に前記反応ガスの成分の少なくとも一つを非晶質薄膜として生成するプラズマ CVD装置において、基板が載置される第1の電極と、該基板に対向する第2の 電極と、該第2の電極に形成される反応ガス導入孔と、該反応ガス導入孔に近接 して配設されるガス排出孔とを設けるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention has a flat plate-shaped high frequency electrode and a ground electrode facing each other in a reaction chamber in a vacuum atmosphere containing a predetermined reaction gas, and applies a high frequency voltage between both electrodes. In the plasma CVD apparatus for generating a glow discharge to generate at least one of the components of the reaction gas as an amorphous thin film on the substrate held by one electrode, the first electrode on which the substrate is placed. And a second electrode facing the substrate, a reaction gas introduction hole formed in the second electrode, and a gas discharge hole provided in the vicinity of the reaction gas introduction hole. It is a thing.
【0010】[0010]
本考案によれば、上記したように、プラズマCVD装置において、基板と対向 した電極に、反応ガス導入孔とガス排出孔を近接して設け、電極中央部と周辺部 に同様の反応ガス流を提供することによって、安定したプラズマを発生すること ができ、均一な薄膜を形成することができる。 According to the present invention, as described above, in the plasma CVD apparatus, the reaction gas introduction hole and the gas discharge hole are provided close to the electrode facing the substrate, and the same reaction gas flow is applied to the central portion and the peripheral portion of the electrode. By providing it, stable plasma can be generated and a uniform thin film can be formed.
【0011】[0011]
以下、本考案の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。 図1は本考案の実施例を示すプラズマCVD装置の概略構成図、図2は本考案 の実施例を示すプラズマCVD装置の電極の要部破断斜視図、図3は本考案の実 施例を示すプラズマCVD装置の電極の平面図である。なお、従来例と同じ部分 には同一番号を付してその説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a fragmentary perspective view of an electrode of a plasma CVD apparatus showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is a top view of the electrode of the plasma CVD apparatus shown. The same parts as those of the conventional example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0012】 これらの図に示すように、反応容器10内の下部電極となる基板台(第1の電 極)4上には、被処理対象物としての大面積のディスプレイ用等の基板7が載置 され、それと対向する高周波電極としての対向電極(第2の電極)11には、反 応ガス導入孔12とガス排出孔13とが交互に近接して設けられている。即ち、 対向電極11に交互に等間隔に、しかも格子状に反応ガス導入孔12とガス排出 孔13が形成される。その反応ガス導入孔12には格子状に配管された反応ガス 導入管14が接続され、その反応ガス導入管14は一括されて反応ガス導入口1 6に接続されている。As shown in these figures, a large-area display substrate 7 as an object to be processed is placed on a substrate stand (first electrode) 4 which serves as a lower electrode in the reaction vessel 10. A counter gas (second electrode) 11 as a high-frequency electrode that is placed and faces the counter electrode is provided with reaction gas introduction holes 12 and gas discharge holes 13 alternately adjacent to each other. That is, the reaction gas introduction holes 12 and the gas discharge holes 13 are alternately formed in the counter electrode 11 at equal intervals and in a grid pattern. A reaction gas introduction pipe 14 arranged in a lattice is connected to the reaction gas introduction hole 12, and the reaction gas introduction pipes 14 are collectively connected to the reaction gas introduction port 16.
【0013】 そこで、反応ガス導入口16より反応ガスは反応ガス導入管14を通り、ガス 導入孔12から反応容器10に入り、この基板台4と対向電極11間に10kH z−14MHz程度の高周波電源6により高周波電圧が印加され、内部の反応ガ スをプラズマ化すると共に、このプラズマに運動エネルギーを与えて、被処理対 象である基板7にこのプラズマを衝突させ、薄膜形成反応を進行させる。また、 この基板7はヒータ5により、反応容器10の外部から所定の温度、例えば、基 板温度300℃程度までに加熱保持することができるようになっている。Therefore, the reaction gas from the reaction gas introduction port 16 passes through the reaction gas introduction pipe 14 and enters the reaction container 10 through the gas introduction hole 12, and a high frequency of about 10 kHz-14 MHz between the substrate table 4 and the counter electrode 11. A high-frequency voltage is applied by the power source 6 to turn the internal reaction gas into plasma, and kinetic energy is applied to the plasma so that the plasma collides with the substrate 7 to be processed and the thin film formation reaction proceeds. . The substrate 7 can be heated and held by the heater 5 from the outside of the reaction vessel 10 to a predetermined temperature, for example, a substrate temperature of about 300 ° C.
【0014】 反応を終えた排出ガスは、対向電極11の基板対向面内に設けられたガス排出 孔13により、ガス排出管15を介してポンプ(図示なし)により排出される。 また、反応ガス導入孔12は反応ガス導入管14によって各々連通しており、 ガス排出孔13とは隔てられている。ここで、反応ガス導入孔12およびガス排 出孔13は基板に対向してくまなく設置されているので、ガスの淀みが発生する ことはない。The exhaust gas after the reaction is exhausted by a pump (not shown) through a gas exhaust pipe 15 through a gas exhaust hole 13 provided in the surface of the counter electrode 11 facing the substrate. The reaction gas introduction holes 12 are communicated with each other by a reaction gas introduction pipe 14 and are separated from the gas discharge holes 13. Here, since the reaction gas introduction hole 12 and the gas discharge hole 13 are installed all over to face the substrate, stagnation of the gas does not occur.
【0015】 因みに、図3に示すプラズマCVD装置の電極は、例えば50cm×50cm の面積を有し、反応ガス導入孔12のサイズは0.5〜0.8mmφ、ガス排出 孔13のサイズは2〜4mmφである。 また、14インチ(35.56 cm)平方のガラス基板に、例えば、反応ガスとし て、SiH4 +NH3 (シラン+アンモニア)を導入し、ガラス基板上に窒化シ リコンSi3 N4 膜を堆積したり、反応ガスとして、SiH4 を導入し、アモル ファスシリコンを堆積することができる。Incidentally, the electrode of the plasma CVD apparatus shown in FIG. 3 has an area of, for example, 50 cm × 50 cm, the reaction gas introduction hole 12 has a size of 0.5 to 0.8 mmφ, and the gas discharge hole 13 has a size of 2. ~ 4 mmφ. In addition, for example, SiH 4 + NH 3 (silane + ammonia) is introduced as a reaction gas into a 14 inch (35.56 cm) square glass substrate to deposit a silicon nitride Si 3 N 4 film on the glass substrate. SiH 4 can be introduced as a reaction gas to deposit amorphous silicon.
【0016】 従って、平行平板型電極間において、存在する反応ガス(プラズマ)の濃度、 質は均一に保たれる。よって、電極(基板)の大きさに関わらず、均一な膜を作 成することができる。 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の趣旨に基づき 種々の変形が可能であり、それらを本考案の範囲から排除するものではない。Therefore, the concentration and quality of the existing reaction gas (plasma) are kept uniform between the parallel plate electrodes. Therefore, a uniform film can be formed regardless of the size of the electrode (substrate). The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.
【0017】[0017]
以上、詳細に説明したように、本考案によれば、基板と対向した電極に、反応 ガス導入孔と排出孔を近接して配設したことにより、電極中央部と周辺部に同質 (圧力、密度等)の反応ガス流を提供することによって、電極(基板)の大きさ にかかわらず、安定、且つ均一なプラズマを発生することができる。また、基板 の大面積化にもかかわらず、均一な薄膜を形成することができる。 As described in detail above, according to the present invention, the reaction gas introduction hole and the discharge hole are provided in the electrode facing the substrate in close proximity to each other, so that the same quality (pressure, pressure, By providing a reactive gas flow having a density, etc., stable and uniform plasma can be generated regardless of the size of the electrode (substrate). Further, it is possible to form a uniform thin film despite the large area of the substrate.
【図1】本考案の実施例を示すプラズマCVD装置の概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図2】本考案の実施例を示すプラズマCVD装置の電
極の要部破断斜視図である。FIG. 2 is a fragmentary perspective view of an electrode of a plasma CVD apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図3】本考案の実施例を示すプラズマCVD装置の電
極の平面図である。FIG. 3 is a plan view of electrodes of a plasma CVD apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図4】従来のプラズマCVD装置の概略構成図であ
る。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional plasma CVD apparatus.
4 基板台(下部電極) 6 高周波電源 7 基板 10 反応容器 11 対向電極(高周波電極) 12 反応ガス導入孔 13 ガス排出孔 14 反応ガス導入管 15 ガス排出管 16 反応ガス導入口 4 substrate stand (lower electrode) 6 high frequency power supply 7 substrate 10 reaction vessel 11 counter electrode (high frequency electrode) 12 reaction gas introduction hole 13 gas discharge hole 14 reaction gas introduction pipe 15 gas discharge pipe 16 reaction gas introduction port
Claims (1)
応室に互いに対向し合う平面平板状の高周波電極とアー
ス電極を有し、両電極間に高周波電圧を印加してグロー
放電を発生させ、一方の電極に保持された基板上に前記
反応ガスの成分の少なくとも一つを非晶質薄膜として生
成するプラズマCVD装置において、 (a)基板が載置される第1の電極と、 (b)該基板に対向する第2の電極と、 (c)該第2の電極に形成される反応ガス導入孔と、 (d)該反応ガス導入孔に近接して配設されるガス排出
孔とを具備することを特徴とするプラズマCVD装置。1. A flat plate-shaped high frequency electrode and a ground electrode, which face each other, are provided in a reaction chamber in a vacuum atmosphere containing a predetermined reaction gas, and a high frequency voltage is applied between both electrodes to generate glow discharge. A plasma CVD apparatus for producing at least one of the components of the reaction gas as an amorphous thin film on a substrate held by one electrode, (a) a first electrode on which the substrate is mounted; ) A second electrode facing the substrate, (c) a reaction gas introduction hole formed in the second electrode, and (d) a gas discharge hole provided in the vicinity of the reaction gas introduction hole. A plasma CVD apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP839691U JPH0590939U (en) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | Plasma CVD equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP839691U JPH0590939U (en) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | Plasma CVD equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0590939U true JPH0590939U (en) | 1993-12-10 |
Family
ID=11692027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP839691U Withdrawn JPH0590939U (en) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | Plasma CVD equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0590939U (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2003063222A1 (en) * | 2002-01-24 | 2005-05-26 | 住友精密工業株式会社 | Ozone treatment equipment |
JP2006237490A (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Plasma processing device |
KR100698504B1 (en) * | 2000-08-02 | 2007-03-21 | 에이에스엠지니텍코리아 주식회사 | Chemical vapor deposition apparatus |
JP2011151105A (en) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Toray Ind Inc | Plasma cvd apparatus |
JP2014075606A (en) * | 2013-12-25 | 2014-04-24 | Toray Ind Inc | Plasma cvd apparatus |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP839691U patent/JPH0590939U/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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