JPS634449B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はグローまたはアーク放電を利用したプ
ラズマ気相法(以下PCVDとする)を実施するた
めのプラズマ反応炉に対して、プラズマ放電のソ
フトスタートを再現性よく実施せしめるプラズマ
反応用装置に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention enables soft start of plasma discharge to be performed with good reproducibility in a plasma reactor for implementing plasma vapor phase method (hereinafter referred to as PCVD) using glow or arc discharge. This invention relates to a plasma reaction device.
本発明はPCVDを行なう場合、一般にPCVD装
置内に被形成面を有する基板を配置せしめ、一度
1×10-3〜10-5torrに真空引をし、この後この中
の真空度を0.05〜3torrに反応性気体を導入して
成就する。そしてこの反応性気体を外部より所定
の出力の電気エネルギを一対を構成する電極を与
えてプラズマ放電をせしめ、このプラズマ化した
反応性気体よりの反応生成物を被形成面上に形成
せしめるものである。 When performing PCVD in the present invention, generally a substrate having a surface to be formed is placed in a PCVD apparatus, and the vacuum is once evacuated to 1×10 -3 to 10 -5 torr, and then the degree of vacuum in this is reduced to 0.05 to 10 -5 torr. Achieved by introducing reactive gas to 3torr. Then, electrical energy of a predetermined output is applied to this reactive gas from the outside through a pair of electrodes to cause plasma discharge, and a reaction product from this plasma-turned reactive gas is formed on the surface to be formed. be.
しかし実際にかかる操作を行なつてみるとこの
通りにはならない。そして電気エネルギを所定の
出力で与えようとした時、特にこの電気エネルギ
を50W以下の低いエネルギで与えようとした時、
このプラズマ放電がおこらない。このため例えば
5〜10Wのプラズマ出力を加えようとする時、一
度放電を開始させるため20〜30Wに出力をあげ放
電をした後、その出力を5〜10Wに小さくすると
いう作業をせざるを得なかつた。 However, when such an operation is actually performed, it does not turn out as such. And when trying to give electrical energy at a predetermined output, especially when trying to give this electrical energy at a low energy of 50W or less,
This plasma discharge does not occur. For this reason, when trying to apply a plasma output of 5 to 10 W, for example, it is necessary to increase the output to 20 to 30 W to start the discharge, then reduce the output to 5 to 10 W. Nakatsuta.
さらにこの高周波出力を反応性気体に与えよう
とする時、その間での同調(マツチング)が必要
である。しかしこのマツチングは放電をしない限
り、また電気エネルギを与えない限り、同調点を
見出すことができない。 Furthermore, when trying to apply this high frequency output to a reactive gas, matching is required between them. However, this matching cannot find a matching point unless a discharge is generated or electrical energy is applied.
このためオートマツチング方式のPCVD装置で
あつても、一度高い出力を加えて放電をさせた
後、マツチング点をさがし、さらに、所定の
出力にまで供給電気エネルギを下げる。という作
業が必要であつた。 For this reason, even in an automatic matching type PCVD device, after a high output is applied to cause discharge, a matching point is found, and the supplied electrical energy is further lowered to a predetermined output. This work was necessary.
しかしこの作業はPCVD法により透明導電膜上
に薄く第1、第2……の半導体層を積層し、さら
にこの半導体層のそれぞれに添加された不純物の
お互いへの混入をさけんとする時、きわめて大き
な障害となる。特に一定の高い出力でマツチング
点をさがす数秒の間に、またマツチングがとれた
瞬間の過渡現象中にこの高いエネルギが被形成面
をスパツタ(損傷)し、その被形成面の表面を5
〜100Åのシヨートレンジオーダでも不秩序性を
もたらしてしまう。このためこの界面での再結合
中心が増加し、半導体により透明導電膜上にPIN
接合を作ろうとした時、透明導電膜とP型半導体
層とが混合し、P型半導体層により導電膜の導電
性がなくなつてしまう。またさらにI型半導体層
を作製しようとする時、このI層中にP型半導体
中のホウ素等の不純物が混入してしまう。 However, this process is extremely difficult when laminating the first, second, etc. semiconductor layers thinly on a transparent conductive film using the PCVD method, and when trying to prevent the impurities added to each of these semiconductor layers from mixing with each other. It becomes a big obstacle. This high energy spatters (damages) the surface to be formed, especially during the few seconds it takes to find a matching point with a constant high power, and during the transient phenomenon at the moment when matching is achieved.
Even short range orders of ~100 Å lead to disorder. Therefore, the number of recombination centers at this interface increases, and the PIN is formed on the transparent conductive film by the semiconductor.
When attempting to form a junction, the transparent conductive film and the P-type semiconductor layer mix, and the conductivity of the conductive film is lost due to the P-type semiconductor layer. Furthermore, when attempting to fabricate an I-type semiconductor layer, impurities such as boron in the P-type semiconductor are mixed into this I layer.
加えてマツチングがとれた後、放電出力を20〜
30Wより5〜10Wに下げるまでの時間において、
高い放電エネルギにて被形成面上に半導体層が形
成され、このため例えばI層を作つている間にこ
の出力により透明導電膜が基板のガラス面よりは
がれたり、またITO(酸化インジユーム・スズ合
金)において、酸素が遊離し金属インジユームが
折出して白濁化現象がみられた。 In addition, after matching is achieved, the discharge output is increased to 20~
In the time it takes to reduce from 30W to 5 to 10W,
A semiconductor layer is formed on the surface to be formed using high discharge energy, and for example, during the production of an I layer, this output may cause the transparent conductive film to peel off from the glass surface of the substrate, or cause ITO (indium tin oxide alloy) to peel off from the glass surface of the substrate. ), oxygen was liberated and metal indium was precipitated, resulting in a clouding phenomenon.
本発明はかかる欠点を除くためになされたもの
であつて、プラズマCVDの放電が2〜5Wにおい
ても、何ら支障なく実施させるように、放電助長
用のコイルまたは配線を一対を構成する容量性電
極間を設けたものである。 The present invention has been made to eliminate such drawbacks, and has a capacitive electrode that forms a pair of coils or wiring for promoting discharge so that plasma CVD discharge can be carried out without any problem even at 2 to 5 W. This is a time period.
さらにマツチングに関しては、PCVDを5〜
10Wで行なわんとした時、最初1〜2Wの低い出
力を供給し、この反応性気体におけるインピーダ
ンスをさがしてマツチングをとり、この後5〜
10Wの出力を引加してプラズマ反応を行なわしめ
たことを特徴としている。 Furthermore, regarding matching, PCVD is 5~
When trying to perform the operation with 10W, first supply a low output of 1~2W, find the impedance in this reactive gas and perform matching, then 5~
It is characterized by the fact that it generates a plasma reaction by applying an output of 10W.
以下に図面に従つてその詳細を説明する。 The details will be explained below with reference to the drawings.
第1図は本発明の動作原理を示す。 FIG. 1 shows the principle of operation of the invention.
容量結合性の一対の電極3,4間には、そのイ
ンピーダンスおよび電極間抵抗を放電前Zc、R、
放電中Zc′、R′とし、またその時を13.56MHz等の
周波数(時定数をω)とすると
Zc=R+1/jωc
Zc′=R′+1/jωC
但しR≫R′
そしてこのリタクタンス成分である1/jωCを
相殺するように±jωLをマツチング回路にて与え
る。するとインピーダンス成分はZc=Rと抵抗
成分のみとなる。この状態がいわゆるマツチング
(同調)のとれた状態を示す。 Between the pair of capacitively coupled electrodes 3 and 4, the impedance and inter-electrode resistance are Zc, R,
Let Zc' and R' be during discharge, and let the frequency at that time be 13.56 MHz (time constant is ω). Zc = R + 1/jωc Zc' = R' + 1/jωC where R≫R' and this retactance component 1 ±jωL is given by a matching circuit so as to cancel /jωC. Then, the impedance component becomes Zc=R, which is only the resistance component. This state indicates a so-called matching (synchronization) state.
しかしこのマツチングがとれても、必ずしも放
電するとは限らない。また放電をするとこの抵抗
成分Rは反応性気体のプラズマ化により、その抵
抗は1/100またはそれ以下となり、電気エネルギ
供給源6または10よりプラズマの持続のためエ
ネルギを供給しつづける。 However, even if this matching is achieved, it does not necessarily mean that a discharge will occur. Further, when a discharge occurs, the resistance of this resistance component R becomes 1/100 or less due to the plasma formation of the reactive gas, and the electrical energy supply source 6 or 10 continues to supply energy to maintain the plasma.
またこの中間の回路にて明らかな如く、主回路
と並列にプラズマ放電助長用コイルまたはニクロ
ム細線等による抵抗性(1〜300Ω)配線により
補助回路43が示されている。この回路は容量性
のグロー放電法が電圧駆動型であるため、この電
極3,4間は放電に必要な電圧が印加されなけれ
ばならず、また放電前の抵抗成分Rは十分大きい
ため、最初の放電を低い電気エネルギにておこさ
せることがきわめて困難である。 As is clear from this intermediate circuit, an auxiliary circuit 43 is shown in parallel with the main circuit by a resistive (1 to 300 Ω) wiring made of a plasma discharge promoting coil or a thin nichrome wire. Since this circuit uses a voltage-driven capacitive glow discharge method, the voltage required for discharge must be applied between electrodes 3 and 4, and the resistance component R before discharge is sufficiently large, so the initial It is extremely difficult to generate a discharge with low electrical energy.
このためこの駆動回路に電流駆動のインダクタ
ンス成分を主とした補助回路を設けたものであ
る。するとこの補助回路のインピーダンスZs=
r+jωLにおいて、このrは小さい値であるた
め、この補助回路に電流が流れ、その結果この補
助回路にて低い印加電圧にて初期放電をさせるこ
とができる。するとこの放電プラズマが拡がり、
主回路44においてもその抵抗成分はR′と低く
なり、放電の開始時に強い運動エネルギを反応性
気体に与えることがなくなる。さらにこの主回路
での放電の発生により補助回路での放電がその
Zs≫Zcにより停止または十分小さくさせること
が重要である。すなわち
Zc>Zs>Zc′
好ましくは
Zc≫Zs≫Zc′
とすることが重要である。 For this reason, this drive circuit is provided with an auxiliary circuit mainly using an inductance component for current drive. Then, the impedance of this auxiliary circuit Zs=
At r+jωL, since this r is a small value, a current flows through this auxiliary circuit, and as a result, an initial discharge can be caused in this auxiliary circuit with a low applied voltage. Then, this discharge plasma spreads,
The resistance component of the main circuit 44 is also low, R', and no strong kinetic energy is imparted to the reactive gas at the start of discharge. Furthermore, this discharge in the main circuit causes a discharge in the auxiliary circuit to occur.
It is important to stop or sufficiently reduce Zs≫Zc. That is, it is important to set Zc>Zs>Zc′, preferably Zc≫Zs≫Zc′.
かくすることにより、容量結合型の電極構造に
おいても、低いエネルギにてマツチング、プラズ
マ放電をさせることがわかつた。またこの補助回
路43は一本の配線であつても、また数回〜数百
回まいたコイル構成をさせてもよい。 It has been found that by doing this, matching and plasma discharge can be achieved with low energy even in a capacitively coupled electrode structure. Further, this auxiliary circuit 43 may be a single wire, or may have a coil structure wound several times to several hundred times.
かくして補助回路のない従来ではみられないプ
ラズマ気相法における初期の被形成面のスパツタ
効果を十分小さくさせることができた。 In this way, it was possible to sufficiently reduce the initial spatter effect on the surface to be formed in the plasma vapor phase method, which has not been seen in the conventional method without an auxiliary circuit.
以下にその実施例を図面に従つて説明する。 Examples thereof will be described below with reference to the drawings.
実施例 1
第2図は本発明の筒状の反応炉を有するプラズ
マCVD装置の概要を示す。Example 1 FIG. 2 shows an outline of a plasma CVD apparatus having a cylindrical reactor according to the present invention.
図面において、被形成面を有する基板1は反応
炉2に挿着させ、その表面は一対の5〜500cm2の
電極面積の容量結合性電極3,4の電界方向に平
行(そつて)配され表面が反応性気体により損傷
を受けないようにしている。さらにこの電極3,
4は電気エネルギ供給電源6を有し、基板1は抵
抗加熱炉7により100〜500℃の温度に加熱される
ようにしている。この電極3,4間にはインピー
ダンスZc,Zc′が有し、この2つの電極間をコイ
ルで連結した補助回路5はZLのインピーダンスを
有している。 In the drawing, a substrate 1 having a surface to be formed is inserted into a reactor 2 , and the surface thereof is arranged parallel to the electric field direction of a pair of capacitively coupled electrodes 3 and 4 having an electrode area of 5 to 500 cm2. Prevents surfaces from being damaged by reactive gases. Furthermore, this electrode 3,
4 has an electric energy supply power source 6, and the substrate 1 is heated to a temperature of 100 to 500° C. by a resistance heating furnace 7. There are impedances Zc and Zc' between the electrodes 3 and 4, and an auxiliary circuit 5 connecting these two electrodes with a coil has an impedance of ZL .
反応性気体は例えば非単結晶半導体を作製せん
とする時、導入口8より導出口9に至り、圧分調
整用ニードルバルブ18、ストツプバルブ19ロ
ータリーポンプ10に至る。 For example, when a non-single crystal semiconductor is to be manufactured, the reactive gas flows from the inlet 8 to the outlet 9, and then to the pressure adjustment needle valve 18, stop valve 19, and rotary pump 10.
反応性気体の導入は、例えばPIN接合を有する
半導体を作らんとする時、シランを14より、流
量計16、バルブ15をへて供給される。またP
型用不純物である価の不純物例えばTMG(ト
リメチルガリユームGa(CH3)3)を水素により
1000PPMに希釈されたドーピングガス13によ
り、またV価の不純物であるTMA(トリメチル
アンチモンSb(CH3)3)を水素を1000PPMに希釈
して12より供給した。11よりキヤリアガスで
ある水素またはヘリユームを供給した。 The reactive gas is introduced, for example, when a semiconductor having a PIN junction is to be manufactured, by supplying silane from 14 through a flow meter 16 and a valve 15. Also P
A valent impurity, such as TMG (trimethylgallium Ga(CH 3 ) 3 ), which is a mold impurity, is removed with hydrogen.
A doping gas 13 diluted to 1000 PPM was used, and TMA (trimethylantimony Sb (CH 3 ) 3 ), which is a V-valent impurity, was supplied from 12 with hydrogen diluted to 1000 PPM. 11, hydrogen or helium as a carrier gas was supplied.
かくして基板上にITO、酸化スズ(酸化アンチ
モンが2〜10%添加された)透明導電膜を有する
基板例えばガラス基板1上にガリユームを珪素に
対し0.1〜1モル%添加した反応性気体を反応炉
2にこの系を十分真空引をして残留酸素を十分除
去した後供給し、この圧力を0.05〜1torrにした。 In this way, a reactive gas containing 0.1 to 1 mol% of gallium added to silicon on a substrate having a transparent conductive film of ITO and tin oxide (with 2 to 10% of antimony oxide added), for example, a glass substrate 1, is heated in a reactor. This system was sufficiently evacuated to remove residual oxygen, and then the pressure was adjusted to 0.05 to 1 torr.
この後0.1〜100MHz例えば13.56MHzの周波数
の高周波エネルギを6より電極3,4に供給して
プラズマ反応をおこさせた。 Thereafter, high frequency energy with a frequency of 0.1 to 100 MHz, for example 13.56 MHz, was supplied from 6 to the electrodes 3 and 4 to cause a plasma reaction.
この電気エネルギを供給するタイムチヤートの
一列を第3図に示す。 A line of time charts for supplying this electrical energy is shown in FIG.
第3図Aは補助回路がない場合のタイムチヤー
トである電気エネルギの供給26マツチング点を
さがす27マツチング状態移動する過渡状態28
最適出力の調整中30最適出力にてPCVDを実施
中31である。 Figure 3A is a time chart when there is no auxiliary circuit. Supplying electrical energy 26 Finding the matching point 27 Matching state Moving transient state 28
Adjusting the optimal output 30 PCVD is being performed at the optimal output 31.
この第3図Aにおいて入射出力23反射出力2
4の差が反応性気体に加えられた出力である。図
面より明らかな如く、PCVD中の出力25に比べ
て初期状態31はきわめて高く、さらに過渡状態
28,30にても被形成面をスパツタリングして
しまつていた。このため導電性電極上にこのP型
半導体層を50〜150Åときわめて薄い厚さにて均
質に電極と何ら損傷を与えずに作ることは不可能
であつた。 In this figure 3A, the incident output 23 reflected output 2
The difference of 4 is the power applied to the reactive gas. As is clear from the drawings, the initial state 31 was much higher than the output 25 during PCVD, and sputtering occurred on the surface to be formed even in the transient states 28 and 30. For this reason, it has been impossible to uniformly form this P-type semiconductor layer on the conductive electrode with an extremely thin thickness of 50 to 150 Å without causing any damage to the electrode.
第3図Bはこのための第2図に示す本発明の補
助回路を加えた場合である。 FIG. 3B shows a case where the auxiliary circuit of the present invention shown in FIG. 2 for this purpose is added.
この補助回路をつけたため、初期放電もAの
22Wより3Wで成就することができ、このため被
形成面に全く損傷を与えないことがわかつた。さ
らにこのBにて初期放電31,32はPCVD中の
主放電21に比べて同じかまたは弱くすることが
できるため、放電開始に必要な電圧が小さく、そ
のため放電開始時に反応性気体に基板を損傷しや
すい強い運動エネルギを与えることがなかつた。 Because this auxiliary circuit is installed, the initial discharge can also be reduced by A.
It was found that this could be achieved with 3W rather than 22W, and therefore no damage was caused to the surface to be formed. Furthermore, in this B, the initial discharges 31 and 32 can be made the same or weaker than the main discharge 21 during PCVD, so the voltage required to start the discharge is small, and therefore the reactive gas can damage the substrate at the start of the discharge. It did not provide strong kinetic energy that was easy to do.
これは第2図に示す如き補助回路にて強いプラ
ズマを誘発し、この強いプラズマを主電極方向に
拡げることにより、放電開始に必要な主電極3,
4での電圧を下げたことによる。 This induces strong plasma in the auxiliary circuit as shown in Figure 2, and by spreading this strong plasma toward the main electrode, the main electrode 3, which is necessary for starting the discharge,
This is due to lowering the voltage at 4.
かくして第2図においてP型半導体層を作製し
た。この後この反応炉または他の反応炉にてI型
の非単結晶珪素半導体層とP型半導体層を作ると
同様の工程にて0.3μmの厚さに形成した。本発明
の補助回路を用いると、このI型半導体層を形成
するに際しても、その下の被形成面を構成するP
型半導体層をスパツタすることがなく、そのため
このP型半導体層より価の不純物のI型半導体
層へのオートドーピングによる混入をきわめて少
なくおさえることができた。 In this way, a P-type semiconductor layer as shown in FIG. 2 was fabricated. Thereafter, an I-type non-single-crystal silicon semiconductor layer and a P-type semiconductor layer were formed in this reactor or another reactor to a thickness of 0.3 μm using the same process. When the auxiliary circuit of the present invention is used, even when forming this I-type semiconductor layer, P
Since the type semiconductor layer is not sputtered, it is possible to minimize the incorporation of impurities having a higher value than the P type semiconductor layer into the I type semiconductor layer due to autodoping.
すなわち従来方法で価の不純物をホウ素とす
ると、1〜3×1017cm-3の不純物の混入があり、
これを本発明方法を用いると2〜5×1016cm-3に
まで下げることができた。また前記した価の不
純物としてガリユームを用いた本発明方法におい
ては、水素による吸出し効果がないため、0.3〜
1×1016cm-3にまで下げることができた。 In other words, if boron is used as the valence impurity in the conventional method, impurities of 1 to 3 x 10 17 cm -3 are mixed in.
Using the method of the present invention, this could be reduced to 2 to 5×10 16 cm −3 . In addition, in the method of the present invention using gallium as the impurity with the above-mentioned value, since there is no suction effect due to hydrogen, 0.3~
It was possible to lower the temperature to 1×10 16 cm -3 .
さらにI型半導体層をかかる低出力で形成し加
えてこの反応性気体の流れの方向に放電電極を配
し、また被形成面をもその方向に図示した如くそ
つて設けたことも本発明を有効にしている。 Furthermore, the present invention is further improved by forming the I-type semiconductor layer at such a low power, disposing the discharge electrode in the direction of the flow of the reactive gas, and arranging the surface to be formed in that direction as shown in the figure. It's enabled.
これは基板を電界に垂直にすると形成された被
膜の膜厚を各基板ごとに不均一になり、また反応
性気体が被形成面に垂直にあたるため、同時にス
パツタリングをしてしまつている。 This is because when the substrates are placed perpendicular to the electric field, the thickness of the film formed on each substrate becomes non-uniform, and because the reactive gas hits the surface perpendicularly to the surface on which it is formed, sputtering occurs at the same time.
すなわち本発明のプラズマ反応装置において
は、初期放電を十分低くして被形成面上のスパ
ツタ効果をなくす、被形成面にそつて電界が加
わり、反応性気体がその表面にそつて流れるよう
にしてやはりスパツタ効果をなくす、初期放電
を主放電よりも低くして、そこでマツチングをと
ることにより、過渡状態における基板への損傷を
少なくする、といつたそのすべてを具備すること
が理想的な界面を有する電極一P型半導体層、P
型半導体層−I型半導体層さらにI型半導体層−
N型半導体層を作る重要な事柄である。 That is, in the plasma reaction apparatus of the present invention, the initial discharge is sufficiently low to eliminate the spatter effect on the surface to be formed, and an electric field is applied along the surface to be formed so that the reactive gas flows along the surface. The ideal interface is to have all of the following: eliminate the spatter effect, make the initial discharge lower than the main discharge, and perform matching there to reduce damage to the substrate during transient conditions. An electrode having a P-type semiconductor layer, P
type semiconductor layer - I type semiconductor layer further I type semiconductor layer -
This is an important matter for creating an N-type semiconductor layer.
本発明において形成する反応性気体は珪素の非
単結晶半導体を用いた。しかしこれはメタンとシ
ランとを混合して作るSixC1-x(0<x<1)、シ
ランとアンモニアとの反応によるSi3N4-x(0<x
<4)等の異種材料または異種材料の積層におい
ても同様に有効である。 As the reactive gas formed in the present invention, a non-single crystal semiconductor of silicon was used. However, this is produced by mixing methane and silane to produce SixC 1-x (0<x<1), and by reacting silane and ammonia to create Si 3 N 4-x (0<x
<4) It is also effective in the case of different materials or lamination of different materials.
また形成される材料がアモルフアスまたは5〜
100Åの規則性を有するセミアモルフアス半導体
または被形成面上に繊維構造を有する成長性をも
具備する非単結晶半導体においても有効である。 In addition, the material formed is amorphous or 5-
It is also effective for semi-amorphous semiconductors with regularity of 100 Å or non-single-crystal semiconductors that also have growth properties and have a fiber structure on the surface on which they are formed.
第2図の実施例は筒状の反応炉の1基のみであ
る。しかしこれを複数個例えばP、I、N型半導
体層をそれぞれ独立に作るために連結して設けて
もよい。この場合には本発明人の出願になる特許
願半導体装置製造装置(56−192292、192293
S56.11.30)に示されている。本発明はかかるプ
ラズマCVD装置にもそのまま適用できることは
いうまでもない。 The embodiment of FIG. 2 has only one cylindrical reactor. However, a plurality of these may be connected, for example, to form P, I, and N type semiconductor layers independently. In this case, the patent application filed by the inventor for semiconductor device manufacturing equipment (No. 56-192292, 192293)
S56.11.30). It goes without saying that the present invention can be applied to such a plasma CVD apparatus as is.
実施例 2 第4図は本発明の他の構造を示すものである。Example 2 FIG. 4 shows another structure of the present invention.
この反応炉は反応性気体が導入口8より一方の
電極をかねた噴出口より下方向に放出され、一対
を構成する電極3,4との間にプラズマ放電を行
なわしめようとするものである。基板の加熱は図
面では他の電極4にてヒーター7、電極17によ
り成就している。補助回路5はこの場合反応炉中
に設けられ、実施例1の如き反応炉の外側に配置
された場合と同様の効果を有していた。高周波エ
ネルギは6より一対をなす電極3,4に供給され
ている。反応生成物の排出9はロータリーポンプ
10によりなされる。本発明において電極3はそ
の電極とステンレス製反応炉との間で寄生放電が
おきないように、セラミツク27をはさんで接地
22でおおつている。被形成面を有する基板は、
この場合熱の伝導のため電極4上に配置した。こ
の加熱は赤外線ランプを用いたふく射方式の場合
は、第3図と同様に反応炉の流れに平行に垂直に
林立させることができる。 In this reactor, reactive gas is discharged downward from an inlet 8 through a spout that serves as one electrode, and a plasma discharge is created between the pair of electrodes 3 and 4. . Heating of the substrate is accomplished by a heater 7 and an electrode 17 at another electrode 4 in the drawing. The auxiliary circuit 5 was in this case placed inside the reactor and had the same effect as when placed outside the reactor as in Example 1. High frequency energy is supplied from 6 to a pair of electrodes 3 and 4. Discharge 9 of the reaction products is carried out by a rotary pump 10. In the present invention, the electrode 3 is covered with a ground 22 with a ceramic 27 sandwiched therebetween to prevent parasitic discharge from occurring between the electrode and the stainless steel reactor. The substrate having a surface to be formed is
In this case, it was placed on the electrode 4 for heat conduction. If this heating is done by radiation method using infrared lamps, the heating can be done in parallel to and perpendicular to the flow of the reactor, as shown in FIG.
いずれにおいても、この実施例においても補助
回路5を設けることにより、初期放電を主放電に
比べて同じく低くすることができ、またマツチン
グのずれに対する同調も低出力状態の時行なわせ
ることができた。 In either case, by providing the auxiliary circuit 5 in this embodiment as well, the initial discharge can be made lower than the main discharge, and the tuning for mismatching can also be performed in a low output state. .
このため被形成面でのプラズマ放電の問題に関
する損傷を従来に比べてほとんど除去することが
できた。 Therefore, damage caused by plasma discharge on the surface to be formed can be almost completely eliminated compared to the conventional method.
以上の説明より明らかな如く、本発明は容量結
合型のプラズマ反応において、1〜20Wの低い出
力にて放電をさせようとする時、放電を開始する
ために15〜50Wの高い放電をさせることにより被
形成面に損傷を与えることなく、2つの電極間を
導線または5〜100Ωの抵抗性導線にて電気配線
で接続する程度で成就することができ、その工業
的効果の大きさに比べてきわめて簡単にプラズマ
CVDで形成される被膜の特性の をすること
ができた。 As is clear from the above explanation, the present invention is capable of generating a high discharge of 15 to 50 W to start the discharge when attempting to generate a discharge at a low output of 1 to 20 W in a capacitively coupled plasma reaction. This can be achieved by simply connecting two electrodes with electrical wiring using a conductive wire or a resistive conductor of 5 to 100Ω without damaging the surface to be formed, and compared to the magnitude of its industrial effect. Extremely easy plasma
We were able to evaluate the characteristics of the film formed by CVD.
第1図は本発明を実施するための等価回路を示
す。第2図は本発明を用いて作られたプラズマ
CVD装置の概要を示す。第3図は従来および本
発明の反応装置における高周波放電の電力のタイ
ムチヤートを示す。第4図は本発明のプラズマ
CVD装置の他の実施例を示す。
FIG. 1 shows an equivalent circuit for implementing the invention. Figure 2 shows plasma created using the present invention.
An overview of the CVD equipment is shown. FIG. 3 shows a time chart of high frequency discharge power in the conventional and inventive reactors. Figure 4 shows the plasma of the present invention.
Another example of the CVD apparatus is shown.
Claims (1)
て所定の圧力とする工程と、プラズマ気相反応を
行なわせる電気エネルギよりも低い電気エネルギ
を容量性放電電極に供給する工程と、この電気エ
ネルギを与えつつその電極間のインピーダンスの
同調をとる工程と、プラズマ気相反応を行なう所
定の電気エネルギを供給する工程とを有すること
を特徴とするプラズマ気相反応方法。 2 特許請求の範囲第1項において、低い電気エ
ネルギを供給してマツチングをとることにより、
補助回路部にプラズマ放電を実施せしめることを
特徴とするプラズマ気相反応方法。[Claims] 1. A step of filling a plasma gas phase reactor with a reactive gas to a predetermined pressure, and supplying a capacitive discharge electrode with electrical energy lower than the electrical energy that causes the plasma vapor phase reaction to occur. 1. A plasma vapor phase reaction method comprising: a step of applying this electrical energy and tuning the impedance between the electrodes; and a step of supplying predetermined electrical energy for carrying out a plasma vapor phase reaction. 2. In claim 1, by supplying low electrical energy and performing matching,
A plasma vapor phase reaction method characterized by causing an auxiliary circuit section to perform plasma discharge.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4783282A JPS58163434A (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Plasma gas phase reaction method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4783282A JPS58163434A (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Plasma gas phase reaction method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58163434A JPS58163434A (en) | 1983-09-28 |
| JPS634449B2 true JPS634449B2 (en) | 1988-01-29 |
Family
ID=12786324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4783282A Granted JPS58163434A (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Plasma gas phase reaction method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58163434A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60116125A (en) * | 1983-11-29 | 1985-06-22 | Zenko Hirose | Film forming method |
| US5000113A (en) | 1986-12-19 | 1991-03-19 | Applied Materials, Inc. | Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP4783282A patent/JPS58163434A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58163434A (en) | 1983-09-28 |
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