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JP2002363754A - 薄膜製造装置および製造方法 - Google Patents

薄膜製造装置および製造方法

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Publication number
JP2002363754A
JP2002363754A JP2001171966A JP2001171966A JP2002363754A JP 2002363754 A JP2002363754 A JP 2002363754A JP 2001171966 A JP2001171966 A JP 2001171966A JP 2001171966 A JP2001171966 A JP 2001171966A JP 2002363754 A JP2002363754 A JP 2002363754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
vacuum chamber
cvd
manufacturing
chemical vapor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001171966A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirosuke Baba
浩佐 馬場
Hiroyoshi Takezawa
浩義 竹澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001171966A priority Critical patent/JP2002363754A/ja
Publication of JP2002363754A publication Critical patent/JP2002363754A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマ化学気相堆積(CVD)方法を用い
た薄膜製造において、フッ素原子の半導体膜中への取り
込みを低減することが可能な、半導体薄膜および絶縁薄
膜を形成する薄膜製造装置と、それを用いた薄膜製造方
法を提供する。 【解決手段】 プラズマ化学気相堆積(CVD)装置に
おいて、真空槽内の部材の表面粗さ(Ra)を5.0μ
m以下とする。部材は、少なくとも真空槽内壁およびプ
ロセスガス拡散板を含むことが好ましい。これにより、
真空槽内のフッ素残留量を低減し、TFT特性の劣化を
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ化学気相
堆積方法(P−CVD方法)による、液晶表示装置の表
示パネルを構成するアクティブ素子等の半導体素子に用
いる半導体薄膜および絶縁薄膜などの薄膜製造装置およ
び製造方法に関する。
【従来の技術】半導体製造プロセスにおける成膜工程に
おいて、基板表面に半導体膜を成膜する際、従来プラズ
マを利用するプラズマ化学気相堆積方法(P−CVD方
法)が使用されている。その中でも、とりわけ真空槽内
の上下に電極を対向配置したいわゆる平行平板型のP-
CVD装置は、比較的大口径の処理に適していることか
ら多用されている。上記P-CVD装置では、半導体膜
などの薄膜を基板表面上に成膜する際、基板以外の真空
槽内に成膜される薄膜を取り除くため、フッ素原子を含
んだガスを真空槽内に封入しながらプラズマ放電を起こ
すことによって、前記真空槽内に成膜された薄膜を、フ
ッ素とSiの反応によって気化し排気する処理を行って
いる。従って、大気圧に解放することなく真空槽内の清
掃ができるので、単位時間あたりの処理量が増加し、ま
た、真空槽の基板以外に成膜された薄膜を剥離して真空
槽内のパーティクル数を低減することが可能な構造とな
っている。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来法
では、RF放電等によって真空槽内に配置された部材表
面の表面粗さが大きくなるため、フッ素の吸着面積を増
加させることとなり、その結果、真空槽内における弗素
残留量が多くなる問題があった。従って、フッ素原子を
含んだガスを用いて真空槽内のクリーニングを行うこと
により、真空槽内の内壁に堆積した薄膜と反応しなかっ
たフッ素原子や、クリーニング後のガス排気ステップで
排気できずに真空槽内に滞留したフッ素原子が、基板上
に成膜した半導体膜などの薄膜内に取り込まれることと
なり、このような半導体膜を用いた薄膜トランジスタ
(TFT)を、液晶表示装置などに用いた場合、TFT
のOFF電流が、フッ素原子を取り込んでいない半導体
膜を用いたTFTに比べ、上昇する。そして、このOF
F電流の上昇により、液晶表示装置の画像の焼き付き現
象など、画像品質の異常を起こすことが問題となってい
る。さらに、前記の様なフッ素原子を取り込んだ半導体
膜を用いたTFTでは、直流電圧の印加によって、Vt
の経時的な変化量が大きくなり、そのため部分的な変化
量の違いにより、液晶パネルの表示ムラなどの表示異常
を起こすことも問題となっている。そこで、本発明は、
前記従来の問題を解決するため、プラズマ化学気相堆積
(CVD)方法を用いた薄膜製造において、フッ素原子
の半導体膜中への取り込みを低減することが可能な、半
導体薄膜および絶縁薄膜を形成する薄膜製造装置および
それを用いた薄膜製造方法を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のプラズマ化学気相堆積(CVD)装置は、
真空槽内の部材の表面粗さ(Ra)が5.0μm以下で
あることを特徴とする。本発明の装置においては、前記
部材が、真空槽内壁およびプロセスガス拡散板であるこ
とが好ましい。次に、本発明の薄膜製造方法は、プラズ
マ化学気相堆積(CVD)装置の真空槽内に堆積した珪
素を主成分とする膜を除去するためのフッ素原子含有ガ
スによるガスクリーニング工程と、プラズマ化学気相堆
積(CVD)方法により基板上に珪素を主成分とする半
導体薄膜及び絶縁薄膜を形成する工程とを含む薄膜製造
方法であって、前記真空槽内の部材の表面粗さ(Ra)
が5.0μm以下であることを特徴とする。本発明の製
造方法においては、前記部材が、真空槽内壁およびプロ
セスガス拡散板であることが好ましい。上記構成によ
り、真空槽内におけるフッ素残留量を低減し、TFT特
性の劣化を防ぐことができる。
【発明の実施の形態】本発明のP−CVD装置において
は、薄膜処理を行う真空槽の内壁、ガス拡散板(シャワ
ープレート)、上部電極および下部電極の表面粗さ(R
a)が5.0μm以下である。少なくとも、真空槽の内
壁とガス拡散板(シャワープレート)の表面粗さ(R
a)が5.0μm以下であることが好ましい。以下、本
発明の実施の一形態を図を用いて説明する。図3は、本
発明のP−CVD装置の一例である、一般的なP−CV
D装置の真空槽の断面構造を示す図である。通常、基板
加熱用のヒーター6を用いて、下部電極4上に載せた基
板3を加熱しながら、プロセスガス拡散板5により拡散
されたガスを真空槽2に充填し、ガス排気口図8に取り
付けられたバルブにより、前記真空槽内を一定の圧力に
調整し、上部電極5と前記下部電極の間で、RF電源1
より供給された高周波電力により発生したプラズマに
て、前記充填ガスを分解しながら前記基板上に薄膜の成
膜を行う。次に、図1を用いて、本発明の薄膜製造方法
における成膜のプロセスフローの一例を説明する。工程
11は、真空槽の内壁に付着した膜を除去するガスクリ
ーニング工程である。この工程では、NF3等のフッ素
原子を含んだガスを真空槽に充填し、13.56MHz
の高周波を印加することにより、前記ガスを活性化さ
せ、活性化したガスと真空槽の内壁に付着したシリコン
膜とを化学反応させて気化し、これを排気・除去するこ
とを目的としている。工程12は、真空槽内を窒素ガス
に置換するための排気工程である。この工程では、前記
プラズマガスクリーニング工程で残留したフッ素を含ん
だガス、及び反応槽内壁に付着した膜と反応して出来た
フッ化物ガスを排気することにより、次工程への影響を
軽減することを目的とする。工程13は、真空槽内に基
板を搬入する直前に、ガスを封入しながら所定の真空度
に保ち、プラズマ放電を行うことによって、真空槽内に
成膜を行う処理室保護膜成膜工程である。前記ガスは、
特に限定はないが、例えばSiH4、NH3、N2、H2
ス等が挙げられる。工程14は、薄膜を形成するガラス
基板等を搬入する基板搬入工程である。工程14は、前
記工程13と同様の処理を行うが、工程13の処理を少
なくとも2回以上繰り返す返すことを示している。工程
15は、所望の膜を基板上に成膜する工程である。本工
程では、前記工程13、14のおいて成膜したアモルフ
ァスシリコン膜に比べて、SiH4濃度が低いアモルフ
ァスシリコン膜を形成する。工程16は、基板を下部電
極から持ち上げ、真空槽内から外部へ搬出する工程であ
る。なお、本発明のP−CVD装置および製造方法にお
いては、原料ガス、クリーニングガスの種類や供給条
件、プラズマ放電条件等は、特に制限されず、従来公知
のものや方法を適宜使用することができる。
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 (実施例)真空槽の内壁及びガス拡散板(シャワープレ
ート)の表面粗さ(Ra)を、1.8μmから9.0μ
mまで変化させたP−CVD装置を用いて、上記実施の
形態に示すプロセスフローに従って半導体薄膜および絶
縁薄膜を形成し、形成された薄膜のフッ素残留量を測定
した。その結果を図2に示す。図2の結果から明らかな
ように、表面粗さが増加するに伴い、フッ素残留量が増
加するが、表面粗さが5μmを越えるところに、変曲点
が存在することがわかる。従って、フッ素残留量を低減
するためには、表面粗さを5μm以下にする必要があ
る。従来の真空槽内では、表面粗さが8〜9μm程度と
大きいために、吸着表面積の増加に伴い、ガスクリーニ
ング後のガス排気工程において、排気できずに真空槽内
に滞留したフッ素原子が、基板上に成膜した半導体膜な
どの薄膜内に取り込まれる割合が増加してしまうが、表
面粗さを5.0μm以下に制限することにより、フッ素
残留量を一定量以下に抑え、TFT特性に影響の無いレ
ベルまで下げることができる。
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、半
導体薄膜及び絶縁薄膜の製造装置の真空槽内部の部材表
面粗さ(Ra)を5.0μm以下にすることにより、P
−CVD装置の真空槽内に残留するフッ素ガスの影響を
取り除くことができ、液晶表示装置の画像の焼き付き現
象などの画像品質異常が発生しない画像性能に優れた液
晶表示装置を提供できる。よって、その工業的価値は大
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である半導体薄膜及び絶
縁薄膜の製造プロセスを示すフロー図である。
【図2】表面粗さとフッ素残留量の関係を示す図であ
る。
【図3】半導体薄膜及び絶縁薄膜を成膜するプラズマC
VD装置の概略図である。
【符号の説明】
1 RF電源 2 真空槽 3 基板 4 下部電極 5 上部電極及びプロセスガス拡散板 6 基板加熱ヒーター 7 接地 8 ガス排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K030 AA06 AA13 AA17 AA18 BA29 BA30 CA04 CA12 DA06 FA03 KA09 KA12 LA18 5F045 AA08 AB04 AC01 AC12 AC15 CA15 DP02 EB06 EC05 EF14 EH14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空槽内の部材の表面粗さ(Ra)が
    5.0μm以下であることを特徴とするプラズマ化学気
    相堆積(CVD)装置。
  2. 【請求項2】 前記部材が、真空槽内壁およびプロセス
    ガス拡散板である請求項1に記載のプラズマ化学気相堆
    積(CVD)装置。
  3. 【請求項3】 プラズマ化学気相堆積(CVD)装置の
    真空槽内に堆積した珪素を主成分とする膜を除去するた
    めのフッ素原子含有ガスによるガスクリーニング工程
    と、プラズマ化学気相堆積(CVD)方法により基板上
    に珪素を主成分とする半導体薄膜及び絶縁薄膜を形成す
    る工程とを含む薄膜製造方法であって、前記真空槽内の
    部材の表面粗さ(Ra)が5.0μm以下であることを
    特徴とする薄膜製造方法。
  4. 【請求項4】 前記部材が、真空槽内壁およびプロセス
    ガス拡散板である請求項3に記載の薄膜製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005197275A (ja) * 2003-12-26 2005-07-21 Trecenti Technologies Inc 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
JP2017053400A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 日新製鋼株式会社 真空断熱パネルの製造方法及び製造装置並びに真空断熱パネル
WO2018043712A1 (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 日新製鋼株式会社 真空断熱パネル
JP2018035923A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 日新製鋼株式会社 自動車用真空断熱パネル
JP2018035924A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 日新製鋼株式会社 電気機器用真空断熱パネル
JP2018035922A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 日新製鋼株式会社 建築物用真空断熱パネル

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005197275A (ja) * 2003-12-26 2005-07-21 Trecenti Technologies Inc 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
JP2017053400A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 日新製鋼株式会社 真空断熱パネルの製造方法及び製造装置並びに真空断熱パネル
WO2018043712A1 (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 日新製鋼株式会社 真空断熱パネル
JP2018035923A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 日新製鋼株式会社 自動車用真空断熱パネル
JP2018035924A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 日新製鋼株式会社 電気機器用真空断熱パネル
JP2018035922A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 日新製鋼株式会社 建築物用真空断熱パネル
CN109844392A (zh) * 2016-09-02 2019-06-04 日新制钢株式会社 真空绝热板
CN109844392B (zh) * 2016-09-02 2021-05-28 日新制钢株式会社 真空绝热板

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