CN1934285A - 硅膜形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种硅膜形成装置，包含：成膜室(10)；设置在该室内的硅溅射靶(2)；往该室内供给氢气的氢气供给回路(102或102’)；以及对供给到成膜室(10)内的氢气施加高频功率以产生电感耦合等离子体的高频功率施加装置(天线(1、1’)、电源(PW)等)，利用该等离子体对靶(2)进行化学溅射，使衬底(S)上形成硅膜。也可同时使用硅烷气。也可在硅烷气供给回路(101)设置储气部(GR)。能在较低温度下价廉且高速地形成希望的硅膜。

Description

硅膜形成装置

技术领域

本发明涉及硅膜形成装置。

背景技术

硅膜当作例如液晶显示装置的像素中设置的TFT(薄膜晶体管)开关的材料，而且在各种集成电路、太阳电池等的制作中得到采用。还期望用作非易失性存储器、发光元件、光激活剂。

作为硅膜形成方法，已公知各种方法，例如利用各种CVD法、PVD法在较低温度下形成非晶硅膜的方法、对这样形成的非晶硅膜以后处理的方式进一步施行例如1000℃左右的热处理或600℃左右涉及长时间的热处理从而形成结晶性硅膜的方法、将被成膜衬底的温度维持大于等于600℃～700℃并且在低压下利用等离子CVD法等CVD法和溅射蒸镀法等PVD法形成结晶性硅膜的方法、对非晶硅膜施行激光退火处理并使该膜晶化的方法。

此外，还提出一种直接在衬底上形成非晶硅膜或结晶性硅膜的方法，其中用以氢、氟化硅(SiF)等对甲硅烷(SiH₄)、乙硅烷(Si₂H₆)等硅烷类的气体进行稀释后得到的气体的等离子体，在小于等于500℃左右的低温下，(例如日本国专利公开昭63-7373号公报)。

然而，这些方法中，成膜速度、尤其是最初启动成膜的成膜速度，未必能满意。

如日本国专利公开昭63-7373号公报所记载，用以氢、氟化硅(SiF)等稀释硅烷类气体后得到的气体的等离子体的成膜，虽然具有能在降低温度下形成硅膜的优点，但由于用氢气等稀释硅烷类气体，成膜速度相应变慢。

将被成膜衬底暴露于高温的方法中，作为成膜的衬底必须采用耐高温的高价衬底(例如石英玻璃衬底)，难以对例如耐热温度小于等于500℃的价廉低熔点玻璃衬底形成硅膜。因此，硅膜制造成本由于衬底成本方面而提高。在高温下对非晶硅膜作热处理时也存在同样的问题。

对非晶硅膜进行激光退火时，能在较低温度下取得结晶性硅膜，但由于需要激光照射工序、必须照射非常高的能量密度的激光等，此情况下结晶性硅膜的制造成本高。而且，难以将激光均匀照射到膜的各部分，又由于照射激光，有时产生脱氢，使膜表面粗糙，因而难以取得质量良好的结晶性硅膜。

因此，本发明的课题在于提供一种硅膜形成装置，能在较低温度下价廉地形成希望的硅膜，并且能顺畅地进行成膜的启动，使成膜速度至少相应地提高。

本发明的课题又在于提供一种硅膜形成装置，能在较低温度下价廉地形成希望的硅膜，并且能顺畅地进行成膜的启动，同时还使启动成膜至成膜结束的成膜速度提高，从而可形成希望的硅膜。

本发明的课题又在于提供一种硅膜形成装置，具有上述优点，而且能高精度地顺畅进行被成膜物在成膜室内的移动、定位等，从而能顺畅地进行硅膜的形成。

发明内容

本发明提供的硅膜形成装置，包含安装被成膜物的成膜室；设置在该成膜室内的硅溅射靶；具有往该成膜室内供给氢气的氢气供给回路的供气装置；以及对从该氢气供给回路往该成膜室内供给的氢气施加高频功率，以产生电感耦合等离子体的高频功率施加装置，利用该等离子体对所述硅溅射靶进行化学溅射，使设置在该成膜室内的被成膜物上形成硅膜。

根据这种硅膜形成装置，在成膜室配置被成膜物，从供气装置的氢气供给回路往该成膜室内导入氢气，利用高频功率施加装置对此气体施加高频功率，使其产生电感耦合等离子体，这样使成膜室内形成富有氢基和氢离子的状态，并且该等离子体使硅溅射靶产生化学溅射(反应性溅射)，从而能在被成膜物上形成硅膜。

而且，可在较低温度下成膜，例如可往耐热温度小于等于500℃的价廉低熔点玻璃衬底上形成硅膜，所以能价廉地形成硅膜。

启动这种成膜时，利用硅溅射靶的基于电感耦合等离子体的化学溅射，在被成膜物上顺畅地形成硅膜生长用的核或种，以此作为起点，顺畅地开始成膜。因此，至少能与顺畅成膜相应地加快形成硅膜。本发明人通过利用电感耦合方式使氢成为等离子体，产生等离子体发光的光谱，观测到该等离子体中取得Hα(656纳米)和Hβ(486纳米)形成支配的状态。Hα(656纳米)是等离子体发光的光谱在波长656纳米处呈现峰的氢发射光谱强度，Hβ(486纳米)是波长486纳米处呈现峰的氢发射光谱强度。Hα和Hβ丰富意味着氢基丰富。

电感耦合方式形成的氢气等离子体的等离子电势取决于条件，但为例如约20eV，不管怎样，等离子电势较低，因而难以产生通常的物理溅射。而且，本发明人利用等离子体发射光谱观测到存在Si(288纳米)。这是硅溅射靶表面的氢基和氢离子的化学溅射(反应性溅射)造成的。

根据这种硅膜形成装置，可通过控制氢气导入量、高频功率(具体为其频率、功率的大小)、成膜室内的成膜气压等，形成结晶性硅膜。

例如，利用这些控制，从氢气产生Hα/SiH^*为0.3～1.3的气体等离子区，作为等离子体，由该等离子体对硅溅射靶进行化学溅射，利用溅射的原子和氢气等离子体造成的激活效应以及被成膜物的堆积膜表面与氢等离子体的反应等，在被成膜物上堆积并形成膜，则与已有用以氢气稀释硅烷类气体后得到的气体的等离子体形成的结晶性硅膜相同，也形成呈现结晶性且具有表面粗糙度小的终接氢的硅键取向的表面的质量良好的结晶性硅膜。

这里，SiH^*是通过对导入成膜室的氢气施加高频功率产生的氢气等离子体造成的硅溅射靶溅射所产生气体等离子区中存在的硅烷基的发射光谱强度(波长414纳米)，Hα是等离子体发射光谱在波长656纳米处呈现峰的巴耳末系列的氢发射光谱强度。

Hα/SiH^*表示等离子体中氢基的丰富度，此值小于0.3时，形成的膜的结晶性较低，大于1.3时反而难成膜。可利用等离子体发射光谱测量装置测量各种基的发射光谱，并根据该测量结果取得Hα/SiH^*的值。通常利用控制对导入气体施加的高频功率的大小和成膜气压，进行Hα/SiH^*的控制。

施加高频功率用的高频天线可设置在成膜室的外侧，也可设置在成膜室内，以效率较高地施加功率。设置在成膜室外时，可用电介质材料形成高频天线面对的成膜室壁部分。

设置在成膜室内时，最好用电绝缘材料(例如氧化铝)覆盖该天线的导体部分。通过用电绝缘材料覆盖天线，能抑制自偏压使来自等离子体的带电粒子对天线溅射并混入来自天线的溅射粒子要形成的膜中。

对天线的形状无具体限制。可采用例如棒状、梯状、コ状、环状、半环状、卷曲状、螺旋状等各种形状。

能以各种状态提供所述硅溅射靶。例如可做成利用对成膜室的接触等离子体的部分(例如容易接触到等离子体的成膜室内壁)的全部或局部形成硅膜、粘贴硅圆、敷设硅片等，用硅进行覆盖。也可在成膜室内与成膜室本身分开，另行设置独立的硅溅射靶。

将高频天线设置在成膜室外侧或设置在内侧，在对其顺畅进行化学溅射方面，最好都将硅溅射靶设置在至少面对作为等离子体产生区的高频天线的位置，换言之，最好设置在靠近高频天线的位置。

例如，将高频天线设置在成膜室内时，作为面对该高频天线设置的硅溅射靶的例子，可举出围在该电极周围且同时对被成膜物开放的筒状硅溅射靶。

总之，要形成结晶性硅膜时，所述等离子体的电势以15eV～45eV左右为佳，电子密度以10¹⁰cm^-3～10¹²cm^-3左右为佳。

形成结晶性硅膜的成膜室内压力，以0.6巴～13.4巴(约5毫托～约100毫托)左右为佳。

形成结晶性硅膜时，等离子体电势低于15eV，则结晶性降低；高于45eV，却容易妨碍晶化。

等离子体中的电子密度小于10¹⁰cm^-3时，晶化度降低，或成膜速度降低；大于10¹²cm^-3时，膜和衬底容易受损。

形成结晶性硅膜时，成膜室内压力低于0.6巴(约5毫托)，则等离子体不稳定，或成膜速度降低；高于13.4巴(约100毫托)，则等离子体不稳定，或膜的结晶性降低。

可通过调整施加的高频功率大小、频率、成膜压中的至少一项，控制此等离子体电势和等离子体的电子密度。

进一步说明高频天线。作为设置在成膜室内时的高频天线的较佳例，可举出从所述成膜室外延伸到成膜室内且在该成膜室内以电方式并联分支后，将各分支部分的终端直接连接该成膜室的天线。这时，可将该成膜室的电位设定成地电位。

这种天线在成膜室外的部分对产生等离子体无贡献，因而可将该部分尽量缩短并直接连接到高频功率施加装置的匹配盒；由于天线终端直接连接成膜室，不引出到成膜室外，所以能形成天线总体短，又由于采用在成膜室内电并联分支的并联布线结构，所以天线的电感减小。

因此，能抑制以往高频天线异常放电、匹配欠佳等弊病，产生希望的等离子体，即使提供施加的高频功率的频率，以改善等离子体特性时，也能抑制异常放电、匹配欠佳等弊病，产生希望的等离子体。

这种高频天线最好紧凑且高频功率利用效率高以节省成膜室内空间，因而可将高频天线取为立体结构。作为其典型例，可列举的高频天线包含从所述成膜室外穿通该成膜室的室壁延伸到成膜室内的第1部分、从该第1部分的成膜室内侧端部辐射状分支并延伸且同时往所述成膜室壁延伸的多根第2部分，将该各第2部分的终端直接连接到该成膜室壁。

这种高频天线即使例如配置成靠近等离子产生室内壁，与配置成平行于室壁的状态的平面结构天线相比时，也能使感应电场波及天线的第1部分、各第2部分各自的周围区域，所以能使电场效率良好地遍布于成膜室的宽广范围，高频功率利用效率高。

这种天线的第2部分的群可示出的例子有总体上呈现U状、コ状、半圆状等形状的天线部分，或以第1部分为中心并按规定的中心角度间隔将这种形状的天线部分组合成十字形等的天线部分等。

总之，对高频天线施加的高频功率，其频率可为例如商用的13.56兆赫，但以上说明的类型的高频天线如上文所述，是电感小的天线，因而可为例如40兆赫～100兆赫或更高的几百兆赫，例如可为60兆赫左右。即使频率这样高的高频功率，也能使用，因而在等离子体密度等方面能使等离子体特性得到改善。

所述供气装置可包含硅烷气供给回路。通过设置硅烷气供给回路，每次形成硅膜可从该回路往成膜室内供给硅烷气，从而能使硅膜的形成进一步加快。

这种硅烷气供给回路可与所述氢气供给回路的氢气供给的同时，往成膜室供给硅烷气，也可在启动所述硅溅射靶的氢气等离子体的化学溅射后，换言之，在利用该靶的氢气等离子体的化学溅射形成硅膜的核或种的状态下，往所述成膜室内供给硅烷气。

总之，利用供给硅烷气，能进一步加快硅膜的形成。

与氢气同时地供给硅烷气时，或启动靶的化学溅射后供给硅烷气时，硅烷气供给回路都包含硅烷气供给部，该供给部含有在启动硅烷气供给前先储存硅烷气并且每次往所述成膜室内供给硅烷气时往所述成膜室内一举供给储存的硅烷气的储气部，而且还包含启动与该储气部的硅烷气供给的同时，以受控制的流量往所述成膜室内供给硅烷气后接着以受控制的流量往所述成膜室内供给硅烷气用的流量控制部。

采用具有此储气部的硅烷气供给回路时，从该储气部一举供给的气体容易同时遍布成膜室内，所以取得从最初启动硅烷气供给就较可靠地供给硅烷气的效果，可进一步高速成膜。

本发明的硅膜形成装置，可具有使所述被成膜物在与形成硅膜用的第1位置或与不同于第1位置的第2位置之间移动用的、配置在所述成膜室内的输送构件、以及使所述输送构件升降的升降机构。还可具有抗衡机构。

这种物件输送构件可对将被成膜物保持在第1位置用的物件架升降，也可兼作该物件架。后者的情况下，物件架利用升降机构进行升降。

作为升降机构的典型例，可举出的该机构包含

支持输送构件且能贯通所述成膜室壁的输送构件用支持构件；

设置在输送构件用支持构件中伸出到所述成膜室外侧的部分的端部的波纹管支持构件；

一个端部和另一个端部分别以密封状连接该成膜室和该波纹管支持构件且同时围绕该输送构件用支持构件中伸出到所述成膜室外侧的部分密封的伸缩波纹管；以及

对该输送构件用支持构件进行升降驱动的驱动部。

采用这种升降机构时的抗衡机构的典型例可举出的该机构产生的反力至少将所述成膜室内压为设定形成硅膜用的减压氛围时的内压的情况下加在所述驱动部的第1负载，和所述成膜室内压为高于设定该减压氛围时的内压的预定的高压的情况下加在所述驱动部的第2负载，分别抵消。

采用这种输送构件、升降机构和抗衡机构时，可用升降机构驱动的输送构件将送入成膜室的被成膜物配置在成膜处理用的第1位置。

可通过利用升降机构使输送构件移动，使成膜后的物件移动到与该第1位置不同的第2位置，例如移动到成膜室内外之间进行被成膜物送入送出处理的位置，以进行下一处理(例如已成膜物件的送出处理或新成膜物件的送入处理)。

抗衡机构产生反力，该反力至少将成膜室内压为设定形成硅膜用的减压氛围时的内压的情况下加在升降机构的驱动部的第1负载，和该成膜室内压为高于设定该减压氛围时的内压的预定的高压的情况下加在该驱动部的第2负载，分别抵消。

这里，第1负载是指基于通过将成膜室设定成用于成膜的减压氛围(比大气压减压的氛围)从成膜室内外气压差施加在相当于伸缩波纹管的口径(截面积)的波纹管支持构件部分上的力f减去输送构件、输送构件用支持构件和波纹管支持构件或输送构件上还支持的物件等造成的使输送构件往下降方向活动的构件重力WF后得到的使波纹管往收缩的方向活动的力F(＝f-WF)的负载。

第2负载是指成膜室内压为高于所述设定减压氛围时的内压的预定的高压(典型例为大气压(除大气压本身外，还包括大致为大气压的情况))时的负载，主要是基于所述构件重力WF的负载。

利用这种抗衡机构的负载抵消作用，能显著抑制对升降机构的驱动部施加的负载，所以该驱动部用容量(输送构件的升降驱动能力、结构的坚固度等)小的价廉的构件就足够，而且能相应价廉地提供成膜装置。

利用这种抗衡机构的负载抵消作用，驱动部能使输送构件移动轻快，输送构件容易随着驱动部停止驱动而停止，而且停止时的冲击小，所以能高精度地使输送构件停止在所述第1位置或第2位置，同时还因冲击小地停止，能抑制该输送构件上的被处理物件位置偏移或损伤。

即使采用未配备制动器功能的驱动部，也能利用抗衡机构的负载抵消作用使输送构件高精度地定位，冲击小地停止，可采用没有制动功能的线性步进机构(能用步进电动机线性驱动被驱动体从而使其位置可控制的驱动机构)等。

作为所述抗衡机构的例子，可列举如下。

即，抗衡机构包含具有连接所述输送构件用支持构件的活塞杆的活塞汽缸装置；以及抵消所述第1负载时供给该活塞汽缸装置工作流体以抵消该第1负载，并且抵消所述第2负载时供给该活塞汽缸装置工作流体以抵消该第2负载用的工作流体回路。

最好此工作流体回路即使在停电时，也能将所述活塞汽缸装置维持在停电前的状态。可做成例如设此工作流体回路包含切换工作流体流路的电磁切换阀，而且处在未对该电磁切换阀通电时，通过维持其前的通电时的阀位置，即使停电时，也能使所述活塞汽缸装置的状态维持停电前的状态。

通过采用这种工作流体回路，即使因停电等而驱动部停止驱动，也能防止物件输送构件的构件重力造成的跌落或波纹管支撑板上加有气压差时的上跳，而且能抑制该物件输送构件保持的被处理物件的位置偏移和损伤。

作为升降机构的驱动部，可举出的该驱动部包含旋转电动机、以及将该电动机的旋转运动变换成直线运动并传送到所述输送构件用支持构件的动力传送机构。这时，作为该旋转电动机，可示出的例子采用停电时发挥制动力的带制动器的伺服电动机。

综上所述，根据本发明，则可提供一种硅膜形成装置，能在较低温度下价廉地形成希望的硅膜，且能顺畅地进行成膜的启动，使成膜速度至少相应地提高。

根据本发明：则又可提供一种硅膜形成装置，能在较低温度下价廉地形成希望的硅膜，且能顺畅地进行成膜的启动，同时还使启动成膜至成膜结束的成膜速度提高，从而可形成希望的硅膜。

根据本发明，则还可提供一种硅膜形成装置，具有上述优点，而且能高精度地顺畅进行被成膜物在成膜室内的移动、定位等，从而能顺畅地进行硅膜的形成。

附图说明

图1是示出一例本发明硅膜形成装置的概略组成的图。

图2是示出利用激光拉曼光谱分析评价图1的硅膜形成装置形成的硅膜的结晶性的结果的图。

图3是以物件架置于上升位置的方式示出另一例本发明硅膜形成装置的概略组成的图。

图4是以物件架置于下降位置的方式示出图3所示的成膜装置的图。

图5是示出图3的成膜装置的控制电路概况的框图。

图6是示出一例图5所示控制部的运作概况的流程图。

图7是将另一例高频天线连同部分成膜装置一起示出的图。

图8是示出图7的天线的立体结构例的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

(1)图1所示的硅膜形成装置A

图1示出一例本发明硅膜形成装置的概略组成。

图1所示的成膜装置A具有成膜室10、该成膜室内设置物件架3、该架上方的高频天线1、以及面对该天线的硅溅射靶2。

天线1用氧化铝制的厚度为100纳米或较之略厚的绝缘膜覆盖导体部分的表面。

这种天线1通过匹配盒MX连接高频电源PW。电源PW是输出可变电源，在这种成膜装置中供给频率13.56兆赫的高频功率。电源频率不必限于13.56兆赫，可设定在例如40兆赫左右至100兆赫或进一步至几百兆赫的范围。天线1、匹配盒MX和高频电源PW构成高频功率施加装置。

物件架3具有对被成膜物(本例中为衬底S)加热的加热器4。将物件架3连同成膜室10一起接地。

将硅溅射靶2形成筒状，以包围天线1的方式面对该天线，并安装在成膜室10的顶壁10’上加以保持。使筒状靶2的下端朝架3开放。除靶2外，还可在例如靶2包围的成膜室顶壁部分设置硅溅射靶。可通过用粘贴等将硅圆保持在该顶壁部分，设置该靶。这样，可将硅溅射靶设置在容易接触成膜室10内形成的等离子体的部位。

成膜室10内的靶2的外侧区域中，在顶壁10’设置气体导入嘴N3，该嘴N3通过电磁通断阀AV6、质量流控制器MFC2和电磁通断阀AV5，以管道连接氢气储气瓶B2。这些构成氢气供给回路102’，其中包含以受控制的流量对成膜室10供给氢气的流量控制部(本例中为质量流控制器)。

除上述连接外，成膜室10还连接从成膜室10内排气的排气装置EX，并附设测量成膜室内形成的等离子状态用的发射光谱仪SM。排气装置EX包含进行排气量调整的传导阀CV、通过该阀以管道连接成膜室10的真空泵PM。

根据这种硅膜形成装置A，在成膜室10内的物件架3上配置被成膜衬底S，从氢气供给回路102’将氢气导入该成膜室内，从电源PW通过匹配盒MX对该气体施加高频功率，从而产生电感耦合等离子体，使成膜室10内成为富有氢基和氢离子的状态，并通过该等离子体使硅溅射靶2产生化学溅射(反应性溅射)，可在衬底S上形成硅膜。

而且，能在较低温度下形成硅膜，例如可往耐热温度小于等于500℃的价廉低熔点玻璃衬底上形成硅膜，所以能价廉地形成硅膜。

启动此成膜时，利用硅溅射靶的基于电感耦合等离子体的化学溅射，在被成膜物上顺畅地形成硅膜生长用的核或种，以此作为起点，顺畅地开始成膜。因此，至少能与顺畅成膜相应地加快形成硅膜。

这种硅膜的形成中，可通过控制对成膜室10氢气导入量、施加的高频功率(具体为其频率、功率的大小)、成膜室10内的成膜气压等中的1项、2项或更多项，形成非晶硅膜或结晶性硅膜。

下面，说明衬底S上形成结晶性硅膜的例子。

结晶性硅膜的形成中，将成膜室的成膜气压维持在0.6巴～13.4巴(约5毫托～约100毫托)的范围进行。

首先，成膜之前通过传导阀CV在泵PM启动从成膜室内排气。将传导阀CV调整到考虑成膜室10内的成膜气压0.6巴～13.4巴的排气量。

由于泵PM的运转，成膜室10的内压低于作为目标的成膜气压时，开通氢气供给回路102’的阀AV5、AV6，按质量流控制器MFC控制的流量将氢气导入成膜室10内，同时还从电源PW对高频天线1施加高频功率，从而以电感耦合方式使导入的氢气等离子化。

根据发射光谱仪SM从上述那样产生的等离子体检测出的信息，测量该等离子体的Hα(656纳米)和Hβ(486纳米)。然后，通过控制对天线1施加的高频功率、质量流控制器MFC2对成膜室10的氢气导入量、成膜室内压力(排气装置EX的排气量)等中的至少一项，决定氢气等离子体的Hα(656纳米)和Hβ(486纳米)的发光强度足够大的高频功率、氢气导入量、成膜气压等条件。

又，决定等离子体的Hα/SiH^*为0.3～1.3、等离子体电势为15eV～45eV、等离子体的电子密度为10¹⁰cm^-3～10¹²cm^-3的高频功率、氢气导入量等条件。

可利用例如朗缪尔粘度计法，确认等离子体电势和等离子体的电子密度。

对这些进行考虑后，决定最终的高频功率、氢气导入量、成膜气压等条件。

这样决定成膜条件后，按照该条件进行成膜。

在成膜中，将加热器4设定成能将架3支持的被成膜衬底S加热到小于等于500℃的较低温度(例如400℃左右)，并在该架3上装载被成膜衬底S。接着，用泵PM对成膜室10内进行排气，又接着从氢气供给回路102’往成膜室10内导入规定量的氢气，同时还从电源PW对天线1施加高频功率，从而以电感耦合方式进行天线1的放电，由该放电产生等离子体。

于是，等离子体对面对天线1设置的硅溅射靶2进行化学溅射，由该溅射在衬底S形成硅薄膜。该膜与以往根据以氢气稀释硅烷类气体后得到的等离子体形成的结晶性硅膜相同，也是呈现结晶性的硅膜，具有终接氢的硅键取向的表面。

下面，说明图1所示的硅膜形成装置A的形成结晶性硅膜的实验例。

条件等如下。

衬底：无碱玻璃衬底

衬底温度：400℃

高频电源：13.56兆赫、2000瓦

氢气导入量：50sccm

成膜压力：13巴(98毫托)

等离子体的Hα/SiH^*：1.0

等离子体电势：30eV

等离子体的电子密度：10¹¹cm^-3

膜厚：约500埃

利用激光拉曼光谱分析评价这样取得的膜的结晶性时，如图2的拉曼光谱所示，出现呈现拉曼位移520cm^-1的结晶性的峰，可确认结晶性。

(2)图3、图4所示的硅膜形成装置

接着，说明另一例硅膜形成装置B。图3、图4示出该装置B的概略组成。图3示出成膜室内压为大气压且物件架3处在上升位置时的状况，图4示出成膜室内压为成膜压力且物件架3处在下降位置时的状况。

成膜装置B与图1所示的装置A相同，具有成膜室10、设置在该成膜室的高频天线1、硅溅射靶2和物件架3、对天线1施加高频功率的高频功率施加装置(高频电源PW和匹配盒MX)、氢气供给回路102、排气装置EX、等离子体发射光谱仪SM等。

这种装置B并用硅溅射靶2的等离子体化学溅射的成膜和甲硅烷气(SiH₄)和氢气(H₂)的等离子体的成膜，能高速成膜。

物件架3具有衬底加热器4，并且连同成膜室10一起接地。对成膜室10设置供气装置100。

供气装置100包含往成膜室10内供给硅烷气(SiH₄)的回路101、以及供给所述氢气的回路102。回路101具有硅烷气储气瓶B1和用管道依次连接该瓶的阀MV1、阀AV1、质量流控制器MFC1、阀AV2以及气体导入嘴N1。阀MV1与阀AV1之间的管道依次连接阀MV2、AV3和导入嘴N2。用连通管道将控制器MFC1与阀AV2之间的管道和阀MV2与阀AV3之间的管道相互连接。

这些阀都是通电时开通、非通电时关断的电磁通断阀。质量流控制器MFC1能利用该控制器通电，在其上流通规定流量的气体。将导入嘴N1、N2设置在成膜室10的顶壁10’，往成膜室内开口。

阀AV3、AV4和连接它们的管道部构成储气部GR。

硅膜形成装置B的氢气供给回路102具有氢气储气瓶B2和依次连接该瓶的阀MV3、阀AV5、质量流控制器MFC2、阀AV6以及导入嘴N3。而且，对阀AV5与控制器MFC的串联回路并联阀MV4。

这些阀都是通电时开通、非通电时关断的电磁通断阀。质量流控制器MFC2能利用该控制器通电，在其上流通规定流量的气体。将导入嘴N3设置在成膜室10的顶壁10’，往成膜室内开口。

成膜室10如上文所述那样连接排气装置EX和等离子体发射光谱仪SM，还连接检测出成膜室内压力的压力传感器PS。

物件架3可由升降机构EL升降。该升降机构能使其在图3所示的上升位置(即面对以省略示出的机器手对成膜室10内的架3送入送出衬底S用的可通断门阀GV的位置)与图4所示的成膜用的下降位置之间升降。从成膜室外送入并装载到物件架3上的衬底S可利用物件架3的升降在成膜用的位置与衬底送入送出用的位置之间来回升降。由此可判明，物件架3兼作成膜室10内的物件输送构件。

物架升降机构EL包含设置成从架3往下方伸出并且可贯通成膜室下壁进行升降的支持构件41、设置在支持构件41的下端部的波纹管支撑板6、架设置在成膜室10的下壁与波纹管支撑板6之间的可伸缩的波纹管BL、以及通过滚珠螺杆对波纹管支撑板6的一侧端部进行升降驱动的带制动器的电动伺服电机7。该电动机的制动器在停电是发挥制动力。

支持构件41在本例中为杆状构件。将电动机7安装在连接成膜室10的下壁的框架20上。

将波纹管BL的上端部和下端部分别以密封状连接成膜室下壁和波纹管支撑板6，而且是围绕支持构件41伸出到成膜室10外的部分密封的筒状。

滚珠螺杆机构的组成部分包含由该伺服电机7旋转驱动的螺杆71、与该螺杆配合的波纹管支撑板6上的螺帽部81以及将螺杆71的上端部支撑成可旋转的轴承82，通过臂构件将轴承82支撑在框架20上。这些电动机7、滚珠螺杆机构等构成一例通过波纹管支撑板6驱动支持构件42从而对物件架3进行升降驱动的驱动部。

在波纹管支撑板6的相反方的端部设置导轮61、61，这些导轮沿设置在框架20的导轨62转动。

根据以上说明的物架升降机构EL，则通过使电动机7正转，将螺杆71驱动成正转，从而能将波纹管支撑板6、从该板立起的杆状支持构件41和支持构件41支持的架3设定在图3所示的上升位置。

通过从该状态使电动机7反转，将螺杆71驱动成反转，从而能将波纹管支撑板6、从该板立起的杆状支持构件41和支持构件41支持的架3设定在图4所示的下降位置。

对架3设置抗衡机构CB。

抗衡机构CB包含活塞汽缸装置5和对该装置的工作流体回路9。活塞汽缸装置5在本例中为气动装置，回路9是压缩空气回路。活塞汽缸装置5和回路5也可使用空气以外的流体。

活塞汽缸装置5是双动汽缸型的，其活塞杆52用螺纹接头520连接支持架3的支持构件41下端部的螺丝411，从而通过支持构件41连接架3。

压缩空气回路9包含用管道依次连接活塞汽缸装置5的活塞杆端盖方缸体入口的3端口、2位置双磁铁型切换电磁阀911、润滑器(加油器)912、压力调整阀913。

还包含用管道依次连接活塞汽缸装置5的汽缸顶盖方缸体入口的3端口、2位置双磁铁型切换电磁阀921、润滑器922、压力调整阀923。

压力调整阀913、923通过过滤器901以管道连接压缩机等压缩空气源90。分别对阀911和阀921设置***914和***924。

电磁阀911的电磁铁SOL11置于非通电状态且电磁铁SOL12置于通电状态时，如图3所示，不供给活塞汽缸装置5压缩空气，但电磁铁SOL11置于通电状态且电磁铁SOL12置于非通电状态时，切换阀的位置，如图4所示，供给活塞汽缸装置5的活塞杆方缸体入口压缩空气。

这时，由压力调整阀913调整供给缸体方入口的压缩空气压，将成膜室10内设定为成膜用的减压氛围，从而对汽缸51供给反力，抵消从成膜室10内外气压差加在相当于波纹管BL的口径(截面积)的波纹管支撑板6的部分上的力f减去物件架3、支持构件41、波纹管支撑板6或物件架3上还支持的物件等造成的构件重力WF后得到的使波纹管往收缩的方向活动的力F(＝f-WF)，换言之，抵消根据该力加在驱动部(电动机7等)的负载。再者，电磁铁SOL11通电时，将切换电磁阀921的电磁铁SOL21置于非通电状态，同时还将电磁铁SOL22置于通电状态，使处在缸体内的顶盖方的空气通过阀921和***924排放到大气中。

电磁阀921的电磁铁SOL21为非通电状态且电磁铁SOL22为通电状态时，如图4所示，不供给活塞汽缸装置5压缩空气，但电磁铁SOL21置于通电状态且电磁铁SOL22置于非通电状态时，切换阀的位置，如图3所示，供给活塞汽缸装置5的顶盖方缸体入口压缩空气。

这时，由压力调整阀923调整供给缸体方入口的压缩空气压，将成膜室10内置于大气压时，对汽缸51供给反力，抵消物件架3、支持构件41、波纹管支撑板6等造成的构件重力WF，换言之，抵消根据该力WF加在驱动部(电动机7等)的负载。再者，电磁铁SOL21通电时，切换电磁阀911中，将其电磁铁SOL 11置于非通电状态，同时还将电磁铁SOL12置于通电状态，使处在缸体内的顶盖方的空气通过阀911和***914排放到大气中。

图5是示出成膜装置B的控制电路概况的框图。

这种控制电路包含以微计算机为中心的控制部CONT。高频电源PW、真空泵PM、供气装置100中的质量流控制器和各电磁通断阀、物架升降机构的电动机7、压缩空气回路9中的电磁切换阀的电磁铁SOL11～SOL22、门阀GV和对衬底S进行送入送出的衬底送入送出装置(图3、图4中省略)等根据来自此控制部CONT的指示进行工作。控制部CONT中输入来自所述压力传感器PS的成膜室内压力信息，并连接指示启动成膜等需要事项等用的操作板PA。

根据成膜装置B，则衬底S上的硅膜形成能实施同时进行靶2的化学溅射和甲硅烷气供给的成膜、先启动靶2的化学溅射然后启动硅烷气供给的成膜。对前者还可实施每次供给硅烷气使用储气部GR的成膜、不使用该储气部的成膜。对后者也可实施每次供给硅烷气使用储气部GR的成膜、不使用该储气部的成膜。

(2-1)同时进行靶化学溅射和甲硅烷气供给的成膜

(2-1-1)使用储气部GR时

参照示出这时的控制部CONT的运作的图6说明这种成膜。

最初，电源PW、泵PM、供气装置100中的质量流控制器和各电磁通断阀、电动机7、压缩空气回路9中的电磁切换阀的电磁铁SOL11～SOL22全部处在阻断状态，将门阀GV关断，成膜室10内处在大气压下。

在这种状态中有来自操作板的成膜指示时，首先，在压力传感器PS给控制部CONT的压力信息表示大气压的状态下，使压缩空气回路9的切换电磁阀911的电磁铁SOL11通电阻断(简称为阻断)且SOL12通电导通(简称为导通)，与此同时，使阀921的电磁铁SOL21导通且SOL22阻断(图6的步骤S1)。

由此，对活塞汽缸装置5的顶盖方入口供给产生能抵消物件架3等的构件重力WF的反力的压缩空气；于是，在抵消基于构件重力WF的对电动机7的负载的状态下，使电动机7正转，从而使物件架3上升，配置在面对门阀GV的上升位置(图6的S2)。

接着，门阀GV开通，在物件架3装载被处理衬底S后，又使阀GV关断(图6的S3)。接着，电动机7反转，使物件架3下降，将该架保持的衬底S配置在成膜位置(图6的S4)。此物件架下降时，加在电动机7的基于构件重力WF的负载被活塞汽缸装置5抵消。

这样，将成膜室10内置于大气压的状态下的物件架3的升降产生抵消构件重力WF的反力，能在抵消加在驱动部(尤其是电动机7)的负载的状态下加以完成，因而即使该电动机7的转矩小，也能进行物件架3的升降，由于电动机转矩小也能对付，所以简易的滚珠螺杆机构就够用。因此，用容量小的价廉的装置就能对付电动机7等组成的驱动部，所以也能价廉地对付成膜装置。

由于在抵消对驱动部施加的负载的状态下完成物件架3的升降，能使物件架3的升降动作轻快地进行，电动机停止带来的物件架3的停止变得容易，而且停止时的冲击小，因此能使物件架3高精度地停止在规定的下降位置，同时还因停止得冲击小，能抑制衬底S的错位和损伤。

再者，停电时，压缩空气回路9中的切换电磁阀911、921的位置维持停电前的位置，因而能防止物件架3跌落，并可防止物件架3支持的衬底S的错位和损伤。

这样将衬底S配置在成膜位置时，接通泵PM，启动从成膜室10排气，并且供气装置100中，硅烷气供给回路101的质量流控制器MFC1仍旧阻断，而开通阀AV1、AV2、AV3、AV4，进行除气，氢气供给回路102质量流控制器MFC2仍旧阻断，而开通阀AV6、AV6，进行除气(图6的S5)。阀MV4在维护时开通，可用于除气。

然后，等待来自压力传感器PS的压力信息表示低于大气压但小于等于比成膜压高的规定负压Po(图6的S6)，并将阀AV1、AV2、AV3、AV4、AV5、AV6关断。而且，使压缩空气回路9的切换电磁阀911的电磁铁SOL11导通，SOL12阻断，同时还使阀921的电磁铁SOL21阻断，SOL22导通，准备成膜室10的内压为设定用于成膜的减压氛围时的内压的物件架3的升降驱动(图6的S7)。

由此，启动对活塞汽缸装置5的活塞杆端盖方入口供给能产生抵消使波纹管BL往收缩方向活动的所述力F(＝f-WF)的反力的压缩空气。于是，形成的状态在能抵消电动机7的基于力F的负载的状态下，运转电动机7，使物件架3升降。

接着，硅烷气供给回路101中，开通阀MV1、MV2、AV3，在储气部GR填充并储存硅烷气后，关断阀MV2、AV3(图4的S8、S9)。接着，开通阀AV1、AV2，进行除气后，又将其关断(图6的S10、S11)。

接着，接通高频电源PW，开始对高频天线1施加高频功率，同时还开通硅烷气供给回路101的阀AV4，将储气部GR储存的硅烷气一举供给(换言之，脉冲状供给)到成膜室10内，与此同时，使质量流控制器MFC1导通，打开阀AV1、AV2，将硅烷气按控制器MFC1控制的流量供给到成膜室10内，同时也在氢气供给回路102中使质量流控制器MFC2导通，打开阀MV3、AV5、AV6，将氢气按控制器MFC2控制的流量供给到成膜室10内(图6的S12)。

于是，由于施加高频功率，使导入成膜室的气体成为等离子体，又由于此等离子体，使硅溅射靶2产生化学溅射，从而在衬底S上形成硅膜，同时还由于甲硅烷气和氢气的等离子体，在衬底S上形成硅膜。所以，加快形成硅膜的速度。

在这种成膜中，由于利用硅溅射靶2的化学溅射在衬底S上形成促进硅膜生长的核或种，因此相应地顺畅启动成膜。对甲硅烷气(SiH₄)而言，在启动其供给前，先储存于储气部GR，每次启动成膜，都从该储气部一举供给换言之，脉冲状供给到成膜室10内，因此启动成膜时，从储气部GR一举供给的硅烷气容易同时遍布在成膜室10内，所以启动成膜时，成膜室内的硅烷气等离子体密度也等于或接近于规定密度。而且，在从储气部GR供给硅烷气的同时，启动按质量流控制器MFC1、MFC2控制的流量往成膜室10内分别供给硅烷气和氢气后，继续按受控制的流量往成膜室10内供给硅烷气和氢气，因而启动成膜时的等离子体密度进一步可靠地等于或接近于规定密度，其后也维持规定密度。

因此，顺畅地启动对衬底S的成膜，从而能形成质量良好的膜，其中包括启动后形成的，使整个膜能高速形成。

然后，规定时间的成膜结束时，换言之，规定厚度的成膜结束时(图6的S13)，使电源PW、泵PM和质量流控制器MFC1、MFC2阻断，关断阀MV1、MV3、AV1、AV2、AV4、AV5、AV6(图6的S14)，使电动机7正转，从而使物件架3上升(图6的S15)，并开通门阀GV，处理已成膜衬底S的送出(图6的S16)。

使物件架3上升时，成膜室10的内压还处在减压的状态的情况下，使波纹管BL收缩的方向的所述力F(＝f-WF)起作用，但已对活塞汽缸装置5的活塞杆端盖方入口供给产生抵消该力F的反力的压缩空气，处在抵消电动机7的基于力F的负载的状态。

因此，即使电动机7的转矩小也能进行物件架3的上升，并能进行得轻快，使电动机停止时带来的物件架3在上升位置上的停止变得容易，而且停止时的冲击小，所以能使物件架3高精度地停止在规定的下降位置，同时还因停止得冲击小，能抑制衬底S的错位和损伤。

再者，停电时，压缩空气回路9中的切换电磁阀911、921的位置维持停电前的位置，因而能防止物件架3跌落，并可防止物件架3支持的已成膜的衬底S错位和损伤。

因某些情况而在所述力F起作用的状态下使物件架3下降时，也能使该下降轻快顺畅地进行，可高精度且冲击小地停止在希望的位置。

为了送出已成膜的衬底S，开通门阀GV，从而来自压力传感器PS的压力信息变成大于所述规定负压Po时(图6的S17)，使压缩空气回路9的切换电磁阀911的电磁铁SOL11阻断，SOL12导通，同时还使阀912的电磁铁SOL21导通，SOL22阻断(图6的S18)，从而使活塞汽缸装置5产生抵消构件重力WF的反力。

送出衬底后，电动机7的反转使物件架3下降，关断门阀GV(图6的S19)，进而使压缩空气回路9的电磁切换阀的电磁铁SOL12、SOL21阻断(图6的S20)。

此外，继续进行成膜时，送出成膜后的衬底后，可继续在空闲物件架3装载新的衬底S，继续进行成膜。

例如，可做成对成膜室10设置装卸锁定室LR，使门阀GV位于其间，在对物件架3送入衬底S时，关断门阀GV，使腔室10内维持规定的成膜压不变，并开放室LR，让配置在其中的机器手接收来自外部的衬底S后，关闭该室，进行排气到形成成膜室内压，然后开通门阀GV，从该机器手将衬底S交给物件架3；在送出成膜的衬底时，将室LR的内压设定为成膜室内压，并开通门阀GV，将已成膜的衬底从物件架3接收到室LR内，接着关断阀GV后，开放室LR，从该室取出已成膜的衬底等。此情况下，有时使成膜室10内为大气压，因而最好设置抗衡机构。

接着，说明上文说明的成膜装置B形成硅膜的实验例。

<实验例>

成膜条件如下。

高频功率：60兆赫，4000瓦

储气部GR储存的硅烷气(SiH₄)的压力和量：

压力0.07兆巴

量可从100cc～300cc选择，但本实施例中为231cc

质量流控制器MFC1的硅烷气供给量：1sccm

质量流控制器MFC2的氢气供给量：150sccm

成膜压：0.67巴(5毫托)

成膜室容量：1.5立方米

被成膜衬底：无碱玻璃衬底

成膜温度：400℃

成膜厚度：500埃

根据此条件，在衬底上形成硅膜，并测量基于UV(紫外线)反射率测量的衬底界面上的UV反射面强度和膜表面上的UV反射面强度时，确认硅膜在膜的界面方、表面方都UV反射面强度高，是质量良好的结晶性硅膜。UV反射面强度是使用日立制作所制造的Hitachi UV-3500 Spectrophotometer的UV反射率测量结果，该反射率(UV反射面强度)高是指自由电子多，表示晶化。

此外，进行拉曼光谱分析时，在表示结晶性硅的520cm^-1处看到尖峰，确认结晶性高。

(2-1-2)不使用储气部GR时

在这种成膜中，从启动成膜开始，分别将氢气和甲硅烷气按质量流控制器MFC1、MFC2控制的流量供给到成膜室内，同时还对这些气体施加高频功率，使其形成等离子体，并根据该等离子体，在衬底S上形成硅膜。

在这种成膜中，不用储气部GR供给硅烷气，但利用硅溅射靶2的化学溅射在衬底S上形成促进硅膜生长的核或种，所以相应地顺畅启动成膜，而且启动分别将硅烷气和氢气按质量流控制器MFC1、MFC2控制的流量供给到成膜室10内后，继续按受控制的流量往成膜室10内供给硅烷气和氢气，因而顺畅地启动对衬底S的成膜，并能以相应的高速形成整个膜，包括启动后形成的膜部分。

将控制部CONT做成能把供气装置100等的运作控制成可这样成膜即可。

此外，在这样进行成膜时，也可以没有储气部GR。可通过设置抗衡机构CB，使其与上文所述同样有利地起作用。

(2-2)先启动硅溅射靶2的化学溅射然后启动硅烷气供给的成膜

(2-2-1)使用储气部GR时

在这种成膜中，最初从氢气供给回路102仅将氢气供给到成膜室10内，对其施加高频功率，形成氢气等离子体，并且利用该等离子体对靶2进行化学溅射，启动在衬底S上形成硅膜。这时，在衬底S形成硅膜生长用的核或种。

其后，接着从硅烷气供给回路101往成膜室10内供给甲硅烷气。这时，对甲硅烷气(SiH₄)而言，在启动其供给前，先储存于储气部GR，每次启动成膜都从该储气部一举供给(换言之，脉冲状供给)到成膜室10内，因而启动成膜时，从储气部GR一举供给的硅烷气容易同时遍布在成膜室10内，所以启动成膜时，成膜室内的硅烷气等离子体密度也等于或接近于规定密度。而且，在从储气部GR供给硅烷气的同时，启动按质量流控制器MFC1、MFC2控制的流量往成膜室10内分别供给硅烷气和氢气后，继续按受控制的流量往成膜室10内供给硅烷气和氢气。因而，顺畅地启动对衬底S的成膜，并能高速形成整个膜，包括启动后形成的膜部分。

将控制部CONT做成能把供气装置100等的运作控制成可这样成膜即可。

这样进行成膜时，可通过设置抗衡机构CB，使其与上文所述同样有利地起作用。

(2-2-2)不使用储气部GR时

在这种成膜中，也最初从氢气供给回路102仅将氢气供给到成膜室10内，对其施加高频功率，形成氢气等离子体，并且利用该等离子体对靶2进行化学溅射，启动在衬底S上形成硅膜，然后往成膜室内供给甲硅烷气，在衬底S上形成硅膜。

在这种成膜中，不用储气部GR供给硅烷气，但利用硅溅射靶2的化学溅射在衬底S上形成促进硅膜生长的核或种，所以相应地顺畅启动成膜；然后启动分别将硅烷气和氢气按质量流控制器MFC1、MFC2控制的流量供给到成膜室10内后，继续按受控制的流量往成膜室10内供给硅烷气和氢气。因而，顺畅地启动对衬底S的成膜，并能以相应的高速形成整个膜，包括启动后形成的膜部分。

将控制部CONT做成能把供气装置100等的运作控制成可这样成膜即可。

这样进行成膜时，可以没有储气部GR。可通过设置抗衡机构CB，使其与上文所述同样有利地起作用。

(3)另一例高频天线

图7、图8连同图1的部分成膜装置A一起示出另一例高频天线1’。高频天线1’为立体结构的天线，由第1部分11和多根第2部分12组成。第1部分11从成膜室10外通过该室的顶壁10’，以笔直棒状延伸到室内。第2部分12从第1部分11的室内侧端部11e辐射状分支并延伸，同时还朝顶壁10’延伸。将各第2部分12的终端12e用连接器直接连接在顶壁10’上，因而处在通过室10接地的状态。

第2部分12的群总体上呈现将视弯曲成C状的2根天线部分组合成俯视为十字形且连接到第1部分的形态。

高频天线1’的天线导体的表面用绝缘膜(这里为氧化铝膜)加以覆盖。

高频天线1’的第1部分11通过匹配盒MX连接到高频电源PW。极力缩短第1部分11中伸出到室10外的对产生等离子体无贡献的部分，并将其直接连接到匹配盒MX。第1部分11还贯通设置在室10的顶壁10’的兼作密封件的绝缘构件10a。

于是，将高频天线1’形成得短，而且成为在室10内进行电并联分支的并联布线结构，所以天线1’的电感相应减小。

利用这种高频天线1’也能对往成膜室10内供给的气体施加高压，从而形成电感耦合等离子体。

这时，高频天线1’是电感小的天线，因而能抑制异常放电、匹配欠佳等弊病，产生希望的等离子体，即使为了改善等离子体特性而将施加的高频功率的频率提高到例如40兆赫～100兆赫或进一步为几百兆赫时，也能抑制异常放电、匹配欠佳，产生希望的等离子体。

又，高频天线1’为立体结构天线，因而即使配置成靠近室内壁，也能使电场效率良好地遍布于成膜室的宽广范围，高频功率利用效率相应高。

由于用绝缘材料覆盖高频天线1’的导体部分表面，因此能抑制因自偏压而受等离子体侵蚀等弊病。

工业上的实用性

本发明能用于为形成利用硅膜的TFT(薄膜晶体管)开关等各种半导体部件、半导体器件等而形成硅膜的场合。

Claims (18)

1、一种硅膜形成装置，其特征在于，包含

安装被成膜物的成膜室；

设置在该成膜室内的硅溅射靶；

具有往该成膜室内供给氢气的氢气供给回路的供气装置；以及

对从该氢气供给回路往该成膜室内供给的氢气施加高频功率，以产生电感耦合等离子体的高频功率施加装置，

利用该等离子体对所述硅溅射靶进行化学溅射，使设置在该成膜室内的被成膜物上形成硅膜。

2、如权利要求1中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述高频功率施加装置利用设置在所述成膜室内的高频天线的放电，产生所述电感耦合等离子体。

3、如权利要求2中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

至少面对该高频天线设置所述硅溅射靶。

4、如权利要求2或3中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述高频天线从所述成膜室外延伸到成膜室内，在该成膜室内以电方式并联分支，将各分支部分的终端直接连接该成膜室，并且将该成膜室的电位设定成地电位。

5、如权利要求4中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述高频天线包含从所述成膜室外穿通该成膜室的室壁延伸到成膜室内的第1部分、从该第1部分的成膜室内侧端部辐射状分支并延伸且同时往所述成膜室壁延伸的多根第2部分，并且将该各第2部分的终端直接连接到该成膜室壁。

6、如权利要求4或5中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

用电绝缘材料覆盖所述高频天线的至少处在所述成膜室内的部分。

7、如权利要求1至6中任一项所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述供气装置包含与从所述氢气供给回路往所述成膜室供给氢气的同时，往该成膜室内供给硅烷气的硅烷气供给回路。

8、如权利要求1至6中任一项所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述供气装置包含在所述硅溅射靶的氢气等离子体化学溅射启动后，往所述成膜室内供给硅烷气的硅烷气供给回路。

9、如权利要求7或8中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述硅烷气供给回路包含在供给硅烷气前先储存硅烷气，并且每次往所述成膜室内供给硅烷气时往所述成膜室内一举供给储存的硅烷气的储气部，而且还包含启动与该储气部的硅烷气供给的同时，以受控制的流量往所述成膜室内供给硅烷气后，接着以受控制的流量往所述成膜室内供给硅烷气用的流量控制部。

10、如权利要求1至9中任一项所述的硅膜形成装置，其特征在于，

具有使所述被成膜物在与形成硅膜用的第1位置或与不同于第1位置的第2位置之间移动用的配置在所述成膜室内的输送构件；使所述输送构件升降的升降机构；以及抗衡机构，

所述升降机构包含支持该输送构件且能贯通所述成膜室壁的输送构件用支持构件；设置在该输送构件用支持构件中伸出到所述成膜室外侧的部分的端部的波纹管支持构件；一个端部和另一个端部分别以密封状连接该成膜室和该波纹管支持构件且同时围绕该输送构件用支持构件中伸出到所述成膜室外侧的部分密封的伸缩波纹管；以及对该输送构件用支持构件进行升降驱动的驱动部，

所述抗衡机构产生反力，该反力至少将所述成膜室内压为设定形成硅膜用的减压氛围时的内压的情况下加在所述驱动部的第1负载，和所述成膜室内压为高于设定该减压氛围时的内压的预定的高压的情况下加在所述驱动部的第2负载，分别抵消。

11、如权利要求10中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述输送构件兼作将被成膜物件保持在第1位置用的物件架。

12、如权利要求10或11中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述高于设定减压氛围时的成膜室内压的预定的高压是大气压。

13、如权利要求10、11或12中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述抗衡机构包含具有

连接所述输送构件用支持构件的活塞杆的活塞汽缸装置；以及

抵消所述第1负载时供给该活塞汽缸装置工作流体以抵消该第1负载，并且抵消所述第2负载时供给该活塞汽缸装置工作流体以抵消该第2负载用的工作流体回路。

14、如权利要求13中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述工作流体回路即使在停电时，也能将所述活塞汽缸装置维持在停电前的状态。

15、如权利要求13或14中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述活塞汽缸装置是气动活塞汽缸装置，

所述工作流体回路是压缩空气回路。

16、如权利要求10至15中任一项所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述驱动部包含旋转电动机、以及将该电动机的旋转运动变换成直线运动并传送到所述输送构件用支持构件的动力传送机构。

17、如权利要求16中所述的硅膜形成装置，其特征在于，

所述旋转电动机是带制动器的伺服电机。

18、如权利要求1至17中任一项所述的硅膜形成装置，其特征在于，是形成结晶性硅膜的成膜装置。

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