JPS6196724A - 容量結合型プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〉 本発明は、基板上に薄膜を成長させる場合に用いる容量
結合型のプラズマＣＶＤ　（プラズマ・ケミカル・つ゛
エイパー・ディポジション）装置に関し、殊に、減圧チ
ャンバ内の一対の電極間で発生する原料ガスのプラズマ
を、予め定めた所定の空間領域内に閉じ込めるための曖
良に関する。

〈従来の技術〉 プラズマＣＶＤ法にも幾つか種類があり、供給電源の如
何に即して大別すると、■直流法、■高周波法、■マイ
クロ波法、■電磁界双方を利用する方法の四つになる。

その中でも、基板上にアモルファス・シリコン（ａ−９
ｉ）Ｍを堆積させる場合等には高周波法が最も有効とさ
れている。

しかしまた、この高周波法にも二通りあり、減圧チャン
バの周囲に配した高周波コイルを介して当該チャンバ内
の原料ガスに励起エネルギを与える誘導結合型の方法と
、減圧チャンバ内に対向して配された一対の平行平板電
極間に直接に高周波エネルギを印加する容量結合型の方
法とがある。

が、現在の所、アモルファス・シリコン膜等の作成に関
しては、殆ど、後者の方法に即した容量結合型の装置が
用いられている。

こうした容量結合型プラズマＣＶＤ装置の概略構成は、
第７図に示すようなものである。

適当なハウジングｌにて画された減圧チャンバ２内には
、対向して一対の平行平板電極３，３が設けられており
、その一方の側から原料ガスが供給され、他方には目的
の薄膜を作成すべき基板７が保持される。

そして一般に、原事ガス供給側の電極３はその周囲がシ
ールド板５により囲まれ、基板７の保持側の電極内には
薄膜作成時の基板温度を決定するヒータ４が組込まれる
。

原料ガスは減圧チャンバ内から適当な排気ボート９を介
して排気される０図中ではその流れを矢印ｆｒで模式的
に示している。

原料ガスを減圧チャンバ２内においてプラズマ化するた
めのエネルギは１両電極３，３間にその両端を接続した
高周波電源６かも高周波電力として供給される。

この高周波電源６のホット側が接続される方の電極３は
カソード、他方の接地側の電極３は７７　　　　　　　
　　　ノードとも呼ばれ、またこうした装置自体、一対
の′：ｒＬ極の形状及びその相互の配置関係から、平行
平板型プラズマＣＶＤ装置とも呼ばれる。

こうした基本構成に基いての装置的な細かな改良とか１
’ｌＥ源の印加力法等に関しては、これまでにも様々な
提案がなされてきたが、そのいづれにおいても、その基
本構成は変わることなく、この第７図示の構成に帰着す
る。

〈発明が解決しようとする問題点） こうした従来例装置の最も大きな問題点は、成膜速度を
高めるために高周波型ｌ１１６から大電力を供給する等
した場合、往々にして異常なプラズマ放電を起こし易い
ということである。これが起きると、作成された薄膜の
Ｈ買乃至電気的特性は確実に劣化し、場合によっては薄
膜の作成それ自体が不能となる。

第７図に示した従来のプラズマＣＶＤ装置において、プ
ラズマ放電が正常なモードで生起しているならば、それ
は一対の電極３，３間にあって、当該電極３の断面幅Ｗ
と両電極３．３間の距ｊｌｌＩ（とで規定される円柱状
の空間領域内にのみ、留まるものとなる。換言すれば、
従来装置においても一応は、このＷＸＨの断面積で定め
られる空間部分をして正常なプラズマ放電を生起させる
べき予定の空間領域と看做すことができる。

しかし、電極３．３間に印加する高周波電力を増大して
いく等すると、上記したように異常プラズマ放電が生起
し易く、そうした場合、その発生モードは第８各図に示
されるように、御し難いものとなる。

第８ＵｇＪ（Ａ）に示す異常モード例においては、上記
予定の円柱状空ｆｌｉｔ領域（ＷＸＵ）から三角形状に
はみ出した斜線部分で示されるように、ハウジング壁面
に対しての寄生放電が起きている。

また同図（Ｂ）では、−心は正規の予定空間領域内での
み、プラズマ放電が生起しているものの。

斜線と縦線の重なりで示したように、局部的にプラズマ
発光種の濃度が他とは著しく異なる部分が生じており、
逆に同図（Ｃ）では、予定の空間領域内どころか、減圧
チャンバ２内の略ず全空間内でプラズマ放電が生起して
いる。

しかるに、上記してきたような従来ＪＡ置を使用するに
際し、こうした異常プラズマ放電の発生を防ぎ１作成さ
れた薄膜の膜質を良好に保つには、供給する高周波電力
を成る程度低い値に制限して使用するという極めて消極
的な方法を採るしかない、異常プラズマ放電の発生確率
は供給電力が大きくなる程、高くなるからである。

しかし一方、先にも少し述べたように、成膜速度は供給
電力を増す程、速くなるから、結局、こうした消極的な
手法は、成膜速度を犠牲にした上で成り立っているもの
と言わざるを得ない。

実際にも例えば、太陽電池を作るための７モル、ファス
・シリコン膜作成等の場合には、従来、その成膜速度は
たかだか２〜３人／ｓｅｅで既に限界とされていた。こ
れは例えば、５０００λ程度の膜厚のアモルファス・シ
リコン膜を得るには３０分程度を要するということであ
る。こうした時間は未だ十分に満足の行く程、短い時間
ではない。

本発明はこうした実情に鑑みて成されたもので、第８各
図に示したような各種異常モードを伴うことなく、予定
の空間領域内にプラズマを閉じ込め、正常なプラズマ放
電を維持するようにし。

その結果、成膜速度を高めるためにも不都合なく供給高
周波電力を増大することのできる容量結合型プラズマＣ
ＶＤ装置を提供せんとするものである。

勿論、成膜精度を高めたがために膜質の劣化を伴っては
意味がない、従って上記目的はまた、少なくとも膜質の
劣化を伴うことなく、成膜速度を高め得る装置を提供す
ること、と言い換えることもできる。

く問題点を解決するための手段） 上記した目的を達成するため、本発明においては、 減圧チャンバ内に対向配置した一対の電極間に原料ガス
を導入し、該一対の電極間に印加する高周波電力により
原料ガスをプラズマ化し、該プラズマ雰囲気中に置いた
基板上に薄膜を堆積させる容量結合型プラズマＣＶＤ装
置であって、上記一対の電極間に跨る空間領域内におい
て、上記プラズマを発生させるべき予定空間領域を囲み
、該予定空間領域内に上記プラズマを閉じ込める絶縁物
性の障壁部材を設けたことを特徴とする容量結合型プラ
ズマＣＶＤ装置を提供する。

〈作　用〉 冒頭に述べたこの種既存の容量結合型プラズマＣＶＤ装
置の基本的な装置構成に対し、上記のように本発明によ
り新たに絶縁物性障壁部材を導入すると、一対の電極間
に発生するプラズマは当該障壁部材の内部空間内に意図
的に閉じ込められ。

従って平面的に見て電極端縁を大きくはみ出すような異
常プラズマ・モードの発生確率は十分に低く抑え込むこ
とができる。

また従来は、既述したように、一対の電極面積で規定さ
れるＷＸＨの断面空間領域を大体にしてプラズマの予定
発生領域とするという程度の概念しか持てなかったのに
対し、本発明によれば、プラズマを発生させるべき予定
空間領域を障壁部材の内部空間の大きさに合せて意図的
に画することができ、従って１作成する薄膜の種類や各
種作成パラメータに応じ、その時々に最適なプラズマ発
生領域の空間寸法を予め設計的に選択したりもすること
ができる。

いづれにしても、絶縁物性の障壁部材により意図した予
定の空間領域内にプラズマを閉じ込め、異常プラズマ・
モードの発生を防いだ結果は、成膜速度の高速化を図る
ための大電力の印加を許容できる装置の提供を生み、現
に、下記の実施例にて証明されるように、こうした本発
明装置では、膜質の劣化を伴わず、場合によっては向上
すらしながら、極めて高い成膜速度が得られるものとな
る０例えば既述のように、従来例装置では３０分程度も
要していた５０００人のアモルファス・シリコン膜も１
本発明を適用すれば、膜質の劣化を伴わず、寧ろ向上し
ながら、僅か１分以内で作成し得るようになる。

く実　　施　　例〉 第１図には本発明の容量結合型プラズマＣＶＤ装置の基
本的実施例の概略構成が示されている。

第７図中と対応する符号は対応する同一乃至同様の構成
子を示し、またこうした構成子は原則として従来例通り
で良いので、先の説明を援用し、本積での説明を省略す
るものもある。　　　　一本実施例において本発明の特
徴が、現れた構成子は、一対の電極３，３の周りを囲む
絶縁物性障壁部材ｌＯである。

一般に両電極３．３は第１図（Ｂ）に示されるように円
形であることが多いので、この実施例でもひとまず、そ
のようなものを想定しており、、そのため、障壁部材１
０にも、その横断面が環状をなした全体として中空筒状
のものを使用している。

従ってまた、先に第７図及び第８図に即して述べた電極
３の断面幅Ｗは当該電極径ともなり、第１図（Ａ）の断
面図における障壁部材ＩＯの内部空間幅Ｒは当該障壁部
材ｌＯの内径と読んで良い。

障壁部材ｌＯの具体的な材質は、本発明における当該障
壁部材１Ｇの本質的な機能であるプラズマの閉じ込め機
能を満たす上からは絶縁物でありさえすれば良く、特に
限定されるものではない。

しかし、長い間に亘って交換の要なく、安定に使用する
ことを考えると、プラズマ状態下では正負イオン種や中
性ラジカル種、電子が存在して非常に活性が高いため１
石英管、パイレックス管、アルミナ管等、耐プラズマ性
を有する材質が好ましい。

また、作成されるべき薄膜がアモルファス・シリコンの
ように、主として電子材料として使用されるものの場合
には、不純物の混入に関しても特に神経質にならねばな
らないが、上記のような材質であればこの点に就いても
満足が行く。

この第１図示の実施例では、障壁部材１０の高さＣ両電
極３．３に跨る方向に沿う長さ）Ｌは、当該両電極間距
離Ｈを越え、従って障壁部材１０の内径Ｒが電極径Ｗよ
り大きくなっていて、内部に両電極３．３を共に収め込
むようになっている。

また、両電極３，３の周縁部と障壁部材１０の対応する
内面部との隙間ｄは、矢印ｆｒで示すように、原料ガス
の抜けを必要とするため設けられているのであるが、実
際の寸法は実験的に適当な値弁　　　　　　　　　に定
めて良い、一般には、後述の実験例からも顕かなように
、５０■■以下、更に好ましくは２０ｍｍ以下にし、排
気のための開口乃至ボートをｐａ壁部材１０または電極
３の部分に別個に設けるか、電極間距離Ｈよりも障壁部
材１０の長さＬを短くした場合（いづれも後述）には、
隙間を採らず、ｄ＝ｏとした方が良い。

以下、こうした本発明装置を用いてアモルファス・シリ
コン膜を作成した実験例を三例程、挙げて考察する。

実験例（１）から実験例ＣＩＩＩ）までの各実験例に関
し、夫々の実験結果は本実施例の項の末尾に第１表〜第
３表としてまとめである。

また、各実験例において、本発明を適用した場合と、そ
うでな〈従来例のままの場合との比較を採る意味から、
実験番号が奇数のものは第７図に示したような従来の装
置構成によった場合とし。

偶数のものを第１図に示したような本発明の装置構成を
採用した場合としである。

そして、いづれの実験例においても、実験番号奇数のも
ののために使用する第７図示の従来装置としては、直径
Ｗ　＝　２００■腸、電極間隔Ｈ＝＝２０ｘ重の平行平
板円形電極対を有する日型アネルバ製の型番ＰＥＤ−３
０１なる容量結合型プラズマＣＶＤ装置を用い、一方、
実験番号偶数のもののために使用した本発明装置例とし
ては、この市販装置に対し、各実験例において適当なる
障壁部材１０を組込んだ装置を用いた。

□　実験例（Ｉ）　□ この実験例ＣＩ）は、その実験結果が本積末尾に挙げら
れた第１表に対応するが、実験番号ｔｌからＩ４までは
基板温度を３００℃、１５から尋８までは基板温度を　
３５０℃とした。

いづれの偶数実験番号における実験でも、未発明に関す
る絶縁物性の障壁部材１０としては、長さＬ　＝　５０
ｍｍ、内径Ｒ＝　２２０ｍｍ、従って電極周縁部との■ （スタンダードｃｃ　ｐｅｒ　ｍ１ｎｕｔｅ）とし、減
圧チャ？バ内の圧力が概ね１．０００ｓＴｏｒｒから約
２．ＯＯＯｍＴｏｒｒとなるようにメイン・バルブを調
整した上で、　２４０Ｗから２６０Ｗに及ぶ高周波電力
を投入してａ−９ｉ　：Ｈ１１５ｊの作成を試みた。

成膜時間は３分であり、換算した水素濃度は各実験番号
毎に第１表中に記載の通りである。

ところが、従来の装置構成によった奇数実験番号ｍ１．
ｓ３．＠５．暑？の実験では、当該第１表に示すように
、高周波電力を印加するに際し、反射波が進行波より大
きくなり過ぎ、実質的に上記オーダの高周波電力は印加
することができず、ａ−５ｉ：Ｈ１ｔ５ｊの作成は実買
上、ことごとく不能であった。

対するに、偶数実験番号−２〜参Ｂによる本発明装置構
成によったものの場合は、反射波は殆ど生じず、ａ−５
ｉ：）！［を所期通り作成できただけでなく、その成膜
速度は、実に、最高９３．５λ／ｓｅｃにも及んだ。

この値は、冒頭に述べた従来における常識的な成膜速度
２〜３λ／ｓｅｃに比すと、何と３０倍から４０倍以上
にも及ぶ驚異的な値である。

この実験例（Ｉ）は、従って、比較的多量の原料ガスを
減圧チャンバ２内に流し、しかもチャンバ内圧を１，０
ＯＯｓＴｏｒｒ　−２，０００ｓＴｏｒｒ程度にした場
合、従来４１１成ではプラズマＣＶＤを行なうための高
周波電力を掛けられなかったものが、本発明を適用する
と、同条件下で当該プラズマＣＶＤを可能とし得るだけ
でなく、その成膜速度も極めて大きくできることを示す
ものとなった。

これは、障壁部材１０の内側という限定された狭い空間
領域内にのみ、プラズマのエネルギを集中して掛けるこ
とができ、たため、反射波の少ない条件下で安定なプラ
ズマを得ることができたことの結果と考えられる。

尚、第１表中、　Ｅｇ　ａｐｔは１作成されたａ−Ｓｉ
：Ｈｌｌｌの光学的バンド・ギャップであり、σｐｈは
光導電率、σｄは暗導電率である。この実験例ＣＩ）で
得られた本発明によるａ−５ｉ　：Ｈ＠のこれら電気的
特性は、後述の他の実験例からも−分かるように、成膜
速度の遅い従来例に比しても決して悪い値ではない。

寧ろ、実験例＠８に見られるように、８３．５人／ｓｅ
ｅにも及ぶ驚異的な高速成膜速度を実現した場合ですら
、その光導電率σｐｈは？、５Ｘ　１Ｇ′５Ｑ　／　ｃ
腸程度も得ることができ、これは従来例に比しても相当
に優れた値である。

こうした点を更に押し延べて考えると、従来は、この実
験例（１）におけるように、比較的多量の原料ガスを流
した場合、生成された膜の電気的特性は劣化する傾向に
あるとされていたのに対し、本発明におけるようにプラ
ズマの閉じ込めに成功した場合には必ずしもそうとは言
えず、逆に好ましいことに、プラズマを所定領域内に閉
じ込めた結果、印加高周波電力を効率良く利用できるよ
うになり、そのため原料ガスの分解も促進されることに
なって、できた膜の電気的特性も改善されるようになる
と言うこともできる。

□　実験例（■）　□ この実験例（ｎ）は１本項末尾の第２表に対応するが、
基板温度は全ての実験番号＠３〜＠１４において一律に
３００℃とした。

また１本発明に関する絶縁物性の障壁部材ｌＯとしては
、いづれの偶数実験番号における実験でも、長さＬ＝５
０會識、内径Ｒ＝　２４０ｍｍ、従って電極周縁部との
隙間ｄ　＝　２０ｍ５となるパイレックス管を用いた。

流した原料ガスは５ｉｚＨｓで、その流量は５ｏｓｃｃ
ｘ（スタンダードｃｃ　ｐｅｒ　ｍ１ｎｕｔｓ）とし、
減圧チャンバ内の圧力はメイン・バルブを全開にしてか
なり低くし、概ね３００ｍＴｏｒｒから４００ｍＴｏｒ
ｒの範囲内に設定した。

印加した高周波電力は、１９．１１０の実験では８０ｗ
。

１１１、＠１２（７）実験テ１ｔ１２０Ｗ、　ソＬテ１
１３，１１４＋７）実験では１８１）Ｗで、成膜時間は
４分とした。

この実験結果から分かることは、従来例の装置構成でも
、成る程度の電力値までは印加電力を増強する程、成膜
速度が上がって行くが、　Ｉｌｌにおける１２０ｗ印加
時と１１３のｔｓｏｗ印加時の比較から分かるように、
成る電力値を越えると急激に成膜速度が低下するという
ことである。

換言すれば、従来構成のままでは異常プラズマ放電を生
起せずにプラズマＣＶＤを行なえる電力（１１の上限は
それ程高くはなく、この上限値を越えると急激に諸特性
も低下するということである。

実際上、この実験例（ＩＩ　）の奇数番号実験のように
、原料ガスの流量が比較的多い割にはチャンバ内の圧力
が低い条件下では、従来装置構成においては、高エネル
ギのプラズマ柱が両電極の間だけでは持ちこたえられな
くなり、第８図（＾）に示すような異常モード、即ちチ
ャンバ内壁面への寄生放電が発生して腰くだけになった
ような現象が生じ易いと言われていたが、この実験例は
まさしくそれを証明したものとなっている。

一方で、本発明の構成を採用した装置では、電力が増し
、成膜速度が従来の限界を越えて上がる程、諸特性も良
好になるという極めて望ましい結果になっている。

・１４の実験例では成膜速度は？ＯＡ　／ｓｅｃを越え
、しかも電気的特性も向上している。これは上記従来例
に関する考察からすれば、先に実験例（Ｉ）に即して述
べたと同様に、本発明構成によってプラズマを予定の空
間領域内に閉じ込めることができ、供給電力を有効に使
えるようになったがための効果と考えざるを得ない。

こうした事実はまた、補強的に第２図に示す膜厚分布曲
線上での比較からも納得できる。

パイレックス管を用いなかった従来装置では、実験番号
歯１３においてｎｏｖの高周波電力を掛けた時、それま
でのＩｌｌ、１９の各実験例の場合と異なり、電極中心
に近い程、成膜速度が大きく低下している。これは、本
来ならば、低下するにしても逆の結果になっていなけれ
ばならない。

従って、この状態では、電極中心部に近くなる程、プラ
ズマのエネルギが低下しており、第８図（＾）に示した
モードでの異常プラズマ放電が生起していると考えられ
る。

対して本発明構成による装置の場合は、実験番号１１４
による＋ＳＯＷ印加時でも、電極の中心部に近い程、成
膜速度が高いという、正常なプラズマ放電時に生ずる現
象がそのまま生起している。即ち正常なプラズマ放電が
保証されていることが分かる。

枠　　　　　　　　　　　□　実験例（ｍ）　□この実
験例（ｍ）は、本積末尾の第３表に対応するが、基板温
度は全ての実験番号＠１５〜１２０において一律に３０
０℃とした。

また、本発明に関する絶縁物性の障壁部材１０としては
、いづれの偶数実験番号における実験でも、長さＬ　＝
　５０ｓ＋■、内径Ｒ＝　２２０腸層、従って電極周縁
部との隙間ｄ　＝　１０＋ｗｍとなる石英管を用いた。

１ニー 流した原料ガスはＳｉ）＋４で、その流量は少なｊｉ−
卯μ５ｃｃｘ　（スタンダードｅｃ　ｐｅｒ　ｍ１ｎｕ
ｔｅ）とし、−圧チャンバ内の圧力は概ね１，００（１
＋＋Ｔａｒｒにした。−一印加した高周波電力は、実験
番号・１５，８１６の実験テｌＯＷ、　８１？、１１８
）実験では２０１１１．ソしテ８１１１，１２０の実験
では４０ｗとし、成膜時間は１５分とした。

また膜厚分布という観点からその結果を第３図に示した
。

石英管を用いない従来装置では、印加高周波電力が４０
ｗとなった所で、特に中心から５ｃｍの位置における膜
厚分布が周方同各位置で大きく変動していることが分か
る。これは第８図（Ｂ）に示したように、局部的にプラ
ズマ発光種の濃度が著しく異なる異常プラズマ放電モー
ドが生起した結果と考えられる。

これに対して、本発明装置を用いた場合には。

このような膜厚分布の大きな不均一性も伴うことなく、
印加高周波電力を１０１．２０ｗ、４０Ｍ、というよう
に増大する程、ｄｔ膜速度が向上する素直な結果が得ら
れている。これは結局、本発明により１石英管内部の予
定空間領域内にプラズマを閉じ込めることができ、異常
プラズマ放電を防ぎ得たことを示している。勿論、従来
例に比し、電気的特性に関しても問題ない。

以上、各実験例に就き詳記したが１本発明装置により作
成される膜は、こうした実験例におけるアモルファス・
シリコン膜に限定されるものではない０本発明のプラズ
マ閉じ込めという原理から顕かなように、従来の容量結
合型プラズマＣＶＤ装置を用いて作成していたもの、乃
至作成できる筈のものならば、なべて本発明の改良によ
る恩恵を受けることができる。

更に、絶縁物性障壁部材１０の径や長さ、縦横各所面形
状、及び両電極との位置的関係等も、予定空間領域の大
きさをどの程度にするとか、組込む装置の電極形状や寸
法如何等々、各種の要因に応じて任意設計的に変更して
差支えない。

第４図から第６図まではそうした改変例の幾つかを簡単
に示している。

第４図（Ａ）から（Ｃ）までは、長さＬが異なるために
、電極３．３の一方或いは双方の周縁部との間で形成さ
れる隙間ｄが寸法や向きを変えた場合を示している。

第４図（Ｄ）、（Ｅ）は障壁部材１０が一方の電極の周
縁部に直接に接しており、従って他方の電極との間での
み、原料ガス流ｔ「の抜は穴を形成している場合を示し
ている。

第４図（、Ｆ）に示した場合は、最早、これまで述べて
きた横方向に寸法の採ることのできる隙間ｄという概念
は消え、障壁部材ｌＯ中の周方向全周に亘る、或いは周
方向一部に形成されたポートＰが形成されたものとなっ
ている。これは障壁部材１０を上下二つのものから構成
し、その一つづつを両電極３．３の一方宛に固定した結
果と見ることもできる。

第４図ＣＧ）に示した改変例では、障壁部材ｌＯの上下
両端は完全に各電極面に密着しており、従って既述した
概念での隙間ｄは零である。そのため、ｌＫ料ガス流ｆ
ｒの抜は穴は、電極部分に専用のポートＰとして形成さ
れている。

第４図（Ｈ）、（１）の場合は、障壁部材ｌＯの内径乃
至横方向断面内面幅Ｒが電極３の径乃至断面幅Ｗよりも
小さくなった場合で、同図（１）では長さＬもかなり短
くなっている。

勿論、電極形状が非円形、例えば矩形等である場合には
、障壁部材１０の断面形状も必要によっては矩形にして
良い、逆に第４図ＣＧ）〜（１）等の場合には、矩形電
極であってもあえて円筒状の＃壁部材１０を使用し、意
図的にプラズマの予定発生領域を円筒状空間に変えるこ
ともできる。

また、例えば第４図中の幾つかの組合せから構成された
かのように、断面を採る位置毎にその形状が異なってい
るような障壁部材構成としても良い。

特に基板搬送式、即ち９膜の自動連続成長装ことしての
プラズマＣＶＤ装置に本発明を適用する場合には、基板
を出し入れしたり、その搬送機構を通す開口部分が必要
であるから、当然、縦断面形状等は要所、要所で異なっ
てくる。

例えば第５図（Ａ）に示すように、平面から見ると電極
３（この場合、矩形）を均等に囲うような形状の矩形横
断面の障壁部材１０が設けられていても、電極の一辺に
平行な一断面５Ｂ−５８を見ると障壁部材１０の長さＬ
が十分長く、矢印ｆｔ方向に搬送される基板７も高さ位
置的に当該障壁部材ＩＯ内に完全に収まっているように
見えるのに対し、上記断面線と直交する断面線５Ｇ−５
Ｃに沿って見ると、搬送方向ｒｔに基板７の抜ける開口
部分ｐｔが形成されるように、障壁部材１０のその部分
の高さが低くなっている等という形状も考えられる。

また、第６図に示すように、複列自動連続成長装置、即
ち中央の電極３を共通電極とし、これを挟んで対向する
二つの電極３．３があり、一つの減圧チャンバ２内に二
つの基板７．７の成膜部分を有するプラズマＣＶＤ装置
等に対しても、一対の障壁部材１０．１０を適当な形状
、適当な配置で使用することにより、本発明の適用が可
能である。

例えば、ｔｊＳ−６図（Ａ）に示されるように、基板７
の進行方向に対面して見ると、各成膜部分を覆う適当な
高さに一対のｌｌＩＭ４部材ｔｏ、ｔｏがあるように見
え、第６図（Ａ）の６Ｂ−８８線に沿う断面である同図
ＣＢ）に示されるように、基板の搬送方向に沿って見る
と、当該基板搬送路の全長に沿って障壁部材１０がある
ように見える、というような構成にすることができる。

尚、一般には基板表面近傍における原料ガスの乱流は避
けた方が望ましいので、障壁部材の形状、特に原料ガス
流の抜ける隙間ｄとかボー）Ｐの位置や大きさ、断面形
状を勘案するときには、この点に就いても配慮した方が
良い。

以上、本発明の実施例に就き詳記したが、本発明の効果
の項に移る前に、先の各実験例ＣＩ）〜（ｍ）の各々の
実験結果を表す第１〜３表を次の二頁に挙げておく。

一度−Ｕ −１−」し−に 一１−≦Ｌｌ二 〈発明の効果〉 本発明によれば、プラズマを予定の空間領域に閉じ込め
ることにより各種のプラズマの異常モードの発生を防ぐ
ことができる。

そのため、従来は印加不能であった大電力も印加可能と
なり、極めて高速な成膜速度も得ることができる。

また、結果として、印加される高周波電力を有効に使う
ことができるようになるため、成膜速度を増加したにも
拘らず、＋１５１質をも改善し得るという極めて望まし
い結果を得ることもできる。

いづれも、従来のこの種容量結合型のプラズマＣＶＤ装
置からは予□想し得ない顕著なる効果である。

更に、＊＋ａ速度を向上できるということは、この種産
業分野においては極めて大きな意義を持つ、生産性が大
きく向上できるため、極めて高価なプラズマＣＶＤ装置
やその周辺設備の原価消却上、有利になるばかりでなく
、人件費やユーティリティ関係のランニング・コストの
低減化に太きく　’、４：　’ｉ、できるからである。

勿論、本１！Ｉ＋により作成された膜を用いる各種製品
の大量生産効果による低廉化にも寄与し得る。

尚、以上詳記した本発明の原理から顕かなように、本発
明を適用することにより作成される膜やそのための原料
ガス等には限定はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の容量結合型プラズマＣＶＤ装置の基本
的一実施例の概略構成図、第２図は実験例（ｎ）におけ
る従来装置によった場合と本発明装置によった場合の膜
厚分布の相違を表す特性曲線図、第３図は実験例（ｍ）
における上記第２図と同様の特性曲線図、第４図、第５
図、第６図は、夫々、本発明装置に用いる障壁部材の形
状及び配置関係の改変例の説゛明図、第７図は従来の容
量結合型プラズマＣＶＤ装置の基本的な概略構成図、第
８図は各種異常プラズマ発生モードの説明図、である。 図中、２は減圧チャンバ、３は放電電極、４はヒータ、
６は高周波Ｔｒ！、源、７は基板、９は排気ポート、１
０は絶縁物性障壁部材、Ｗは電極断面幅乃至径、Ｈは電
極間距離、Ｒは障壁部材断面幅乃至径、Ｌは障壁部材高
さ乃至電極間に跨る方向の長さ、ｄは電極周縁部と障壁
部材内壁面との為す隙間、　ｆｒは原料ガス１．　ｆｔ
は基板搬送方向、である。 指定代理人　　　　工業技術院 第３図 １　　　　　　　　　　　ｘ−−−’ｒ’ｒ＜ｉソ　　
５ｃｘ４　イｉａＬ、　　　　　　　　　高周波電力（
Ｗ）　　　　　　面周及電力（Ｗ）第４１ 筒５図 第６図 第Ｔ図 手　続　補　正　書（１幻 昭和６０１年λ　月　Ｚ　日 １事件の表示 昭和５９年特許願第Ｊ／７５ｇｇ号 ２発明の名称 容量結合型プラズマＯ’ＶＤ装置 東京都千代田区霞か関１丁目３番１号 ＋１４　　工　　業　　技　　術　　院　　長　　等々
力　　　　達４指定代理人 ６　補正の内容 明細書第１３頁第１／行の「３５０°Ｃとした。」の次
に、別紙のとおり挿入する。 この石英管を保持するために第１Ａ図に示すように、高
周波電源が接続された電極側のシールド板ｊにひさしを
設け、このひさしに載せた石英管をシールド板のひさし
と共に上下することによってヒータが埋込まれている電
極と石英管との距離を調節する構成とした。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　減圧チャンバ内に対向配置した一対の電極間に原料ガ
   スを導入し、該一対の電極間に印加する高周波電力によ
   り原料ガスをプラズマ化し、該プラズマ雰囲気中に置い
   た基板上に薄膜を堆積させる容量結合型プラズマＣＶＤ
   装置であって、 上記一対の電極間に跨る空間領域内において、上記プラ
   ズマを発生させるべき予定空間領域を囲み、該予定空間
   領域内に上記プラズマを閉じ込める絶縁物性の障壁部材
   を設けたことを特徴とする容量結合型プラズマＣＶＤ装
   置。