DE19711267A1 - Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma - Google Patents

Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma

Info

Publication number
DE19711267A1
DE19711267A1 DE19711267A DE19711267A DE19711267A1 DE 19711267 A1 DE19711267 A1 DE 19711267A1 DE 19711267 A DE19711267 A DE 19711267A DE 19711267 A DE19711267 A DE 19711267A DE 19711267 A1 DE19711267 A1 DE 19711267A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
reaction chamber
antenna
vacuum reaction
oxygen
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.)
Ceased
Application number
DE19711267A
Other languages
English (en)
Inventor
Jin Jang
Jae-Gak Kim
Se-Il Cho
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.)
JANG, JIN, SEOUL/SOUL, KR
Hydis Technologies Co Ltd
Original Assignee
Hyundai Electronics Industries 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 Hyundai Electronics Industries Co Ltd filed Critical Hyundai Electronics Industries Co Ltd
Publication of DE19711267A1 publication Critical patent/DE19711267A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/345—Silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/507—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using external electrodes, e.g. in tunnel type reactors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/318—Inorganic layers composed of nitrides
    • H01L21/3185—Inorganic layers composed of nitrides of siliconnitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
    • H01L29/6675—Amorphous silicon or polysilicon transistors
    • H01L29/66765—Lateral single gate single channel transistors with inverted structure, i.e. the channel layer is formed after the gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78651—Silicon transistors
    • H01L29/7866—Non-monocrystalline silicon transistors
    • H01L29/78663—Amorphous silicon transistors
    • H01L29/78669—Amorphous silicon transistors with inverted-type structure, e.g. with bottom gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78651—Silicon transistors
    • H01L29/7866—Non-monocrystalline silicon transistors
    • H01L29/78672—Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor
    • H01L29/78678—Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor with inverted-type structure, e.g. with bottom gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10S156/914—Differential etching apparatus including particular materials of construction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma ("inductively coupled plasma chemical vapor deposition": ICP-CVD) gemäß Patentanspruch 1 und genauer eine ICP-CVD- Vorrichtung, um eine Verunreinigung durch Fremdatome bzw. Verunreinigungen von einer dielektrischen Abschirmung zu vermeiden, die Bestandteil einer Reaktionskammer ist.
Die Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung (Nr. 95-60704) offenbart eine ICP-CVD-Vorrichtung, die eine dünne Schicht ausbilden bzw. abscheiden kann. Diese ICP-CVD-Vorrichtung enthält eine ringförmige Antenne, an die ein Radiofrequenz-Leistungssignal (RF) angelegt wird, eine dielektrische Abschirmung, welche in der Nähe der Antenne angeordnet ist, eine Kammer, welche eine dielektrische Abschirmung aufweist und die in der Lage ist, eine druckfeste bzw. luftundurchlässige Abdichtung aufrechtzuerhalten, eine Substrathalterung zum Aufheizen eines zu bearbeitenden Werkstückes, welche innerhalb der Kammer angeordnet ist, eine Gaszuführeinheit, um zu der Kammer mindestens zwei oder mehr reagierende Gase bzw. Reaktionsgase in vorbestimmten Mengen zuzuführen, und eine Abgasabführungs- bzw. Absaugeinheit zum Abführen bzw. Absaugen der Restgase innerhalb der Kammer.
Die oben genannte ICP-CVD-Vorrichtung arbeitet wie folgt. Falls ein Radiofrequenz-Leistungssignal an die ringförmige Antenne angelegt wird, wird ein Plasma auf der der dielektrischen Abschirmung gegenüberliegenden Seite induziert, d. h. auf der Innenseite der Kammer. Die dielektrische Abschirmung besteht aus Quarz und ist in der Nähe der Antenne angeordnet. Die Substrathalterung, die in der Innenseite der Kammer angeordnet ist, und das Werkstück, das auf der Sub­ strathalterung abgelegt wird, werden aufgeheizt. Die Abgasabsaugeinheit saugt die Restgase innerhalb der Kammer ab und läßt dabei ein Vakuum zurück. Die Gaszuführeinheit führt der Kammer dann mindestens zwei oder mehr Gase in vorbestimmten Mengen zu.
In der ICP-CVD-Vorrichtung ist jedoch die dielektrische Abschirmung aus einem Material hergestellt, das Sauerstoff enthält, wie zum Beispiel aus Quarz. Folglich besteht ein Nachteil darin, daß Sauerstoff oder Fremdatome bzw. Verunreinigungen aus der dielektrischen Abschirmung dissoziieren bzw. sich herauslösen, um die Qualität der Schicht negativ zu beeinflussen.
Weil in der zuvor genannten ICP-CVD-Vorrichtung ein Einlaßanschluß der Gaszuführeinheit an dem seitlichen Abschnitt und nicht an dem zentralen Abschnitt der Vakuumreaktionskammer angeordnet ist, wird das Gas außerdem nicht gleichförmig über einen großen Bereich verteilt bzw. versprüht, so daß kein gleichförmiges Plasma von hoher Teilchendichte bzw. Dichte induziert wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die den Nachteilen des Standes der Technik Abhilfe verschaffen kann, uns insbesondere eine ICP-CVD-Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine dünne Schicht mit hoher Qualität herzustellen, indem die Dissoziation von Sauerstoff oder Ver­ unreinigungen aus der dielektrischen Abschirmung der ICP-CVD-Vorrichtung vermieden bzw. unterbunden wird.
Die zuvor genannte Aufgabe wird gelöst durch Abscheiden eines sauerstofffreien siliciumhaltigen Materials auf der Oberfläche einer dielektrischen Abschirmung, die einen Bestandteil einer Vakuumreaktionskammer einer ICP-CVD-Vorrichtung darstellt, wie es in dem Patentanspruch 1 beansprucht wird.
Eine ICP-CVD-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält folgende Merkmale: eine Vakuumreaktionskammer, die einen Innenraum aufweist, der teilweise durch eine dielektrische Abschirmung begrenzt wird, wobei die dielektri­ sche Abschirmung mit einer sauerstoffarmen bzw. -freien Siliciumschicht überzogen bzw. ausgekleidet ist, welche auf ihrer Innenfläche bzw. der dem Innenraum zugewandten Fläche ausgebildet ist; eine Gaseinführungseinheit zum Einführen eines Prozeßgases in den Innenraum der Vakuumreaktionskammer; eine Antenne, an die ein Radiofrequenz-Leistungssignal angelegt wird, wobei die Antenne außerhalb der Vakuumreaktionskammer und in der Nähe der dielektrischen Abschirmung angeordnet ist; eine Kopplungseinheit um eine Radiofrequenz-Leistungsquelle an die Antenne anzukoppeln, eine Substrathalterung im Innenraum der Vakuumreaktions­ kammer zum Heizen eines zu bearbeitenden Werkstückes; und eine Abgasabführungs- bzw. Absaugeinheit zum Abführen bzw. Absaugen von Restgasen aus dem Innenraum der Vakuumreaktionskammer.
Vorzugsweise ist die sauerstoffarme bzw. freie Siliciumschicht eine Schicht aus amorphem Silicium, Siliciumnitrid oder Siliciumcarbid. Die Gaseinführungseinheit zum Einführen eines Reaktionsgases kann zumindest zwei oder mehr Reaktionsgase in vorbestimmten Mengen in die Vakuumreaktionskammer einführen. Außerdem ist die Antenne vorzugsweise eine spiralförmige ausgebildete Antenne, um eine Plasmadichte von 1×10¹¹-1×10¹² cm-3 zu erzielen.
Bei der Herstellung eines Dünnschichttransistor-Flüssigkristalldisplays (TFT-2CD) einschließlich einer amorphen Siliciumschicht und einer Siliciumnitridschicht unter Verwendung der ICP-CVD-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung hat man herausgefunden, daß die erzielte amorphe Siliciumschicht exzellente elektrische und optische Eigenschaften in Bereichen wie z. B. der Photoempfindlichkeit, Leitfähig­ keit, Aktivierungsenergie und optischen Bandlücke aufweist. Außerdem besitzt die gleichmäßige amorphe Siliciumschicht exzellente Eigenschaften z. B. hinsichtlich der Feldeffekt-Ladungsträgerbeweglichkeit und Schwellenwert-Spannung. Darüberhinaus hat man eine gleichmäßige Siliciumnitridschicht erhalten, die exzellente Schichteigen­ schaften in Bereichen wie z. B. der Leitfähigkeit, Durchbruchspannung und Stromdichte aufweist. Folglich kann bei Verwendung der ICP-CVD-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ein hochqualitativer TFT-Flüssigkristalldisplay hergestellt werden.
Die Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung können besser unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung, die beigefügten Patent­ ansprüche und die beigefügten Figuren verstanden werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 ist eine Schemazeichnung, die eine ICP-CVD-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2A ist ein Schemabild, das den Aufbau einer in der ICP-CVD-Vor­ richtung nach Fig. 1 verwendeten Antenne zeigt;
Fig. 2B ist ein Schemabild, das den Aufbau einer alternativen Antenne zeigt, die in der ICP-CVD-Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 ist ein Kurvendiagramm, das die Fouriertransformations-Infrarot- Eigenschaft ("Fourier transform infrared"; FT-IR) einer amorphen Siliciumschicht zeigt, die mit der ICP-CVD-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgeschieden wurde;
Fig. 4 ist ein Kurvendiagramm, das die Leitfähigkeit einer amorphen Siliciumschicht zeigt, die mit der ICP-CVD-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgeschieden wurde;
Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, das die optische Bandlückeneigenschaft einer amorphen Siliciumschicht darstellt, die mit der ICP-CVD-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgeschie­ den wurde;
Fig. 6 ist ein Kurvendiagramm, das den Kristallisationsgrad und die Halbwertsbreite (FWHM) zeigt, die durch Ramanstreuung an einer mikrokristallinen Siliciumdünnschicht erhalten wurden, welche die mit der ICP-CVD-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgeschieden wurde;
Fig. 7 ist ein Kurvendiagramm, das die FT-IR-Eigenschaft einer Siliciumni­ tridschicht darstellt, die unter Verwendung der ICP-CVD-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgeschie­ den wurde; und
Fig. 8 ist ein Kurvendiagramm, das die Spannungs-Strom-Kernlinie einer Siliciumnitridschicht darstellt, die unter Verwendung der ICP-CVD- Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung abgeschieden wurde.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Die ICP-CVD-Vorrichtung enthält eine Vakuumreaktionskammer 11. Die Vakuumre­ aktionskammer 11 besteht aus einer zylinderförmigen Seitenplatte 12, einer oberen Platte 13 und einer Bodenplatte 14. Um die Vakuumreaktionskammer 11 in einem luftundurchlässigen bzw. druckfesten Zustand zu halten, sind O-förmige Ring­ abdichtungen 15A und 15B (im folgenden als O-Ring bezeichnet) zwischen der zylinderförmigen Seitenplatte 12 und der oberen Platte 13 sowie zwischen der zylinderförmigen Seitenplatte 12 und der Bodenplatte 14 vorgesehen.
Die obere Platte 13 stellt eine dielektrische Abschirmung dar, die aus Quartz bzw. aus einem quarzhaltigen Material hergestellt wird. Ein isolierendes keramisches Material wie zum Beispiel Al₂O₃ kann für die obere Platte 13 (die im folgenden als dielektrische Abschirmung 13 bezeichnet wird) verwendet werden. Al₂O₃ weist unter anderem die Eigenschaft auf, daß sie für ein Radiofrequenzsignal (RF) durchlässig ist, aber zugleich undurchlässig für Infrarotstrahlung.
Um zu verhindern, daß die dielektrische Abschirmung 13 angeätzt wird und dabei Sauerstoff und andere Fremdatome bzw. Verunreinigungen in die Vakuumreaktions­ kammer 11 während der Abscheidung einer ausgewählten Dünnschicht in der Vakuumreaktionskammer 11 abgibt, ist eine sauerstofffreie Siliciumschicht 16 auf der Innenfläche bzw. auf der dem Innenraum der Vakuumreaktionskammer zugewandten Oberfläche der dielektrischen Abschirmung 13 der Vakuumreaktions­ kammer 11 vorgesehen. Die Siliciumschicht 16 besteht aus amorphem Silicium, das eine Stärke von etwa 1000 Å aufweist. Siliciumnitrid oder Siliciumcarbid können auch anstelle des amorphen Siliciums verwendet werden. Die Verwendung der sauerstofffreien Siliciumschicht 16 stellt ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung dar.
Eine Antenne 17 ist an der Außenfläche der dielektrischen Abschirmung 13 angeordnet. Vorzugsweise ist die Antenne 17 spiralförmig ausgebildet, was das Anlegen einer Radiofrequenzleistung an einen großen Bereich erleichtert, was zu einer überlegenen und gleichmäßigeren Verteilung der RF-Leistung führt und die relativ einfach in ihrer Form ist.
Zwei Arten von spiralförmig ausgebildeten Antennen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind in den Fig. 2A und 2B dargestellt, nämlich zum einen mit einer quadratischen bzw. rechteckigen Außenkontur und zum anderen mit einer kreisförmigen Außenkontur, von denen jede mit gleicher Präferenz verwendet werden kann, um eine Plasmadichte von 1×10¹¹-1×10¹² cm-3 zu erzielen. In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugszeichen 17a und 17a′ Anschluß­ pole zum Anlegen einer RF-Leistung und das Bezugszeichen 17b eine Wicklung.
Die Antenne 17 wird auch an eine Anpassungsbox 18 angeschlossen. Die An­ passungsbox 18 wird an eine RF-Quelle 19 angeschlossen.
Eine Substrathalterung 20 wird in einem zentralen Abschnitt der Bodenplatte 14 angeordnet. Ein Werkstück wie zum Beispiel ein Glassubstrat 21 wird auf der Substrathalterung 20 angebracht. Eine Auslaßleitung 22 zum Abführen bzw. Absaugen von Gasen aus der Vakuumreaktionskammer 11 ist an einer vorbestimmten Stelle der Bodenplatte 14 vorgesehen. Die Substrathalterung 20 ist von der Bodenplatte 14 isoliert und so ausgelegt, daß sie abgekühlt bzw. aufgeheizt werden kann, was zur Plasmaabscheidung erforderlich ist.
Reaktionsgase werden mit Hilfe von einem oder mehr Gaszuführungsrohren in die Vakuumreaktionskammer 11 eingespeist. Die vorliegende Ausführungsform zeigt die Verwendung von zwei Gaszuführungsrohren 24 und 25. Eine Anzahl von Gas­ speicherbehältern 23 ist mit den Gaszuführungsrohren 24 und 25 verbunden, um zwei oder mehr Reaktionsgase zuzuführen.
Die Gaszuführungsrohre 24 und 25 enthalten ringförmige Abschnitte 24A und 25A, die ausgebildet sind, um in dem zentralen Abschnitt der Vakuumreaktionskammer 11 und oberhalb der Substrathalterung 20 angeordnet zu werden, und um den Zuführungsbereich für Reaktionsgase großflächig und gleichförmig zu gestalten. An vorbestimmten Abschnitten der entsprechenden ringförmigen Teile 24A und 25A sind eine Anzahl von Düsen 24B und 25B vorgesehen, die voneinander in einem konstanten Abstand getrennt entlang des Randes bzw. der Oberfläche angeordnet sind.
Bei der Abscheidung einer Schicht wird eine RF-Leistung an die spiralförmige Antenne 17 angelegt und zuvor ausgewählte Reaktionsgase werden den Gaszufüh­ rungsrohren 24 und 25 von den Gasspeicherbehältern 23 zugeführt. Anschließend werden die zugeführten Gase in den Gaszuführungsrohren 24 und 25 durch die Anzahl von Düsen 24B und 25B der ringförmigen Teile 24A und 25A eingeführt, in die Vakuumreaktionskammer 11 was zu der Ausbildung eines induktiv gekoppel­ ten Plasmas führt, das eine hohe Spitzenionisationsdichte von 1×10¹¹-1×10¹² cm-3 aufweist.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein siliciumhaltiges Ausgangsgas wie zum Beispiel SiH₄, Si₂H₆, SiH₂Cl₂ und dergleichen verwendet, um eine Dünnschicht aus amorphem Silicium auszubilden, die aus dem induktiv gekoppelten Plasma gebildet wird, während ein siliciumnitridhaltiges Ausgangsgas wie zum Beispiel SiH₄/N₂, SiH₄/NH₃, SiH₂Cl₂/NH₃/H₂ und dergleichen verwendet wird, um eine Siliciumnitrid­ schicht auszubilden.
Im folgenden werden zahlreiche Eigenschaften für Dünnschichten beschrieben, die mit Hilfe der Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma gemäß der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wurde.
Fig. 3 zeigt die FT-IR-Eigenschaft (Fouriertransformations-Infrarotspektroskopie) einer Dünnschicht aus amorphem Silicium, die gemäß der vorliegenden Ausführungs­ form hergestellt wurde. Hierbei wurde der Transmissionsgrad in einem Infrarot- Spektralbereich für eine Probe gemessen, wobei eine Dünnschicht aus amorphem Silicium auf einem monokristallinen Siliciumsubstrat abgeschieden wurde. Die zur Messung verwendete Vorrichtung ist ein FT-IR-Spektroskopiegerät mit dem Namen BOMEN 100, das von der Firma BOMEN Company hergestellt wurde. Die erhaltenen Meßwerte im Infrarot-Spektralbereich zeigen, daß die Streckschwingungs- Mode der Si-H-Bindung bei einer Wellenzahl von 2000 cm-1 auftritt und die Biegeschwingungs-Mode der Si-H-Bindung bei einer Wellenzahl von 610 cm-1 auftreten. Aus diesem Resultat ermittelt man, daß die gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgebildete Schicht eine typische Dünnschicht aus amorphem Silicium ist. Unterdessen ist die Si-H₂-Bindung nicht in der gemäß dieser Aus­ führungsform ausgebildeten Schicht dargestellt bzw. nachgewiesen. Der Wasserstoff­ gehalt wurde aus der Si-H-Bindung zu 14 Atom-% berechnet.
Fig. 4 ist ein Kurvendiagramm, das die elektrische Leitfähigkeit in der amorphen Siliciumschicht zeigt, wobei die Schicht mit Hilfe einer Vorrichtung mit induktiv gekoppeltem Plasma gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Hierbei wurde das Material Corning 7059 als Substrat verwendet. Auf dem Substrat wird eine amorphe Siliciumschicht mit Hilfe des oben genannten Verfahrens abgeschieden. Auf die amorphe Siliciumschicht werden Elektroden­ schichten aus Aluminium aufgebracht, die in dem koplanaren Aufbau mit Hilfe eines thermischen Abscheidungsverfahrens ausgebildet werden. Anschließend wird das Substrat in eine feste Position auf der Substrathalterung 20 der chemischen Dampfabscheidungsvorrichtung mit induktiv gekoppeltem Plasma nach Fig. 1 gebracht. Anschließend wird die elektrische Leitfähigkeit als eine Funktion der Temperatur unter Verwendung eines Keithley-Elektrometers 617 und eines Keithley- Multimeters 195A gemessen. Aus den erhaltenen Meßwerten wird die elektrische Dunkelleitfähigkeit bei Raumtemperatur und die Photoleitfähigkeit unter einer Bedingung gemäß AM-1 berechnet, wobei der erste Wert 4,3×10-12 Ω-1 cm-1 und der letztgenannte Wert 1,4×10-6 Ω-1 cm-1 beträgt. Bei der Bedingung gemäß AM-1 wird die Probe mit Licht von 100 mW/cm² bestrahlt. Außerdem wird die Aktivierungs­ energie aus der Steigung der Kennlinie aus Fig. 4 erhalten. Die erhaltene Aktivierungsenergie bzw. -leistung wurde so zu 1,05 eV bestimmt. Die Photo­ empfindlichkeit einer abgeschiedenen Dünnschicht aus amorphem Silicium beträgt 3×10-6, so daß man festgestellt hat, daß die gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene Dünnschicht aus amorphem Silicium verbesserte physikalische Eigen­ schaften besitzt.
Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, das die optische Bandlücke bzw. die Bandlücke für einen optischen Übergang einer Dünnschicht aus amorphem Silicium zeigt, die mit Hilfe einer CVD-Vorrichtung mit induktiv gekoppeltem Plasma gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet wurde. Der optische Absorptionskoeffizient α für eine Dünnschicht aus amorphem Silicium, die auf dem Glassubstrat aus Corning- 7059 abgeschieden wurde, wurde unter Verwendung eines UV/VIS-Spektrometers gemessen. Unter Verwendung des optischen Absorptionskoeffizienten erhält man die optische Bandlücke aus der folgenden Gleichung:
(αh)½= B (E-Eg opt),
wobei B eine Konstante darstellt, die einer Steigung des Bandes entspricht, h die Energie eines einfallenden Photons ist, α der optische Absorptionskoeffizient ist und Eg opt die optische Bandlücke darstellt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, beträgt die optische Bandlücke 178 eV und der Wert deutet an, daß die ausgebildete Dünnschicht aus amorphem Silicium typische Eigenschaften aufweist.
Fig. 6 ist ein Kurvendiagramm, das den Kristallisationsgrad und die Halbwerts­ breite (FWHM) zeigt, die aus einer Raman-Streuung an einer Dünnschicht aus mikrokristallinem Silicium erhalten wurden, wobei die Schicht gemäß dem Verhältnis H₂/SiH₄ in einer CVD-Vorrichtung mit induktiv gekoppeltem Plasma der vorliegen­ den Erfindung abgeschieden worden ist.
Hierzu ist eine Probe vorgesehen, bei der die Dünnschicht aus mikrokristallinem Silicium auf einem Glassubstrat aus Corning 7059 abgeschieden wurde. Der Kristallisationsgrad und die Halbwertsbreite der ausgebildeten mikrokristallinen Siliciumschicht werden mit Hilfe von Raman-Spektroskopie (siehe H. Kakinuma et al., Jpn. J. Appl. Phys. 70, 7374, 1991) gemessen. Die Körnungsgröße der ausgebildeten mikrokristallinen Siliciumschicht beträgt 200 bis 400 Å und der Kristallisationsgrad beträgt 70 bis 73%, wie in Fig. 6 gezeigt. Wenn man bedenkt, daß eine typische monokristalline Siliciumschicht eine Korngröße von 30 bis 200 Å und einen Kristallisationsgrad im Bereich von 2% bis 70% aufweist, deutet die Korngröße und der Kristallisationsgrad, wie sie in der vorliegenden Erfindung erzielt wurden, daraufhin, daß die ausgebildete mikrokristalline Siliciumschicht verbesserte physikalische Eigenschaften besitzt.
Fig. 7 zeigt eine FT-IR-Eigenschaft einer Siliciumnitrid-Dünnschicht. Hierzu wurde der Transmissionsgrad in einem Infrarot-Spektralbereich für eine Probe gemessen, bei der eine Siliciumnitrid-Dünnschicht auf einem monokristallinen Siliciumsubstrat abgeschieden wurde. Das zur Messung verwendete Gerät war ein von der BOMEN Company hergestelltes FT-IR-Spektroskopiegerät. Die gemessenen spektralen Meßwerte im infraroten Spektralbereich zeigen eine Streckschwingungs-Mode einer N-H-Bindung bei einer Wellenzahl von 3340 cm-1 und eine Biegeschwingungs-Mode einer N-H-Bindung bei einer Wellenzahl von 1150 cm-1. Außerdem ist eine Wagging-Mode der Si-N-Bindung bei einer Wellenzahl von 840 cm-1 gezeigt (siehe "Plasma Deposited Thin Films" herausgegeben von CRC, S. 35, J. Mort und F. Jansen). Aus diesen Meßwerten hat man für den in der vorliegenden Ausführungs­ form ausgebildeten Schicht eine Siliciumnitrid-Dünnschicht mit typischen Eigen­ schaften ermittelt (siehe P. Paduschek et. al., Thin Solid Films, 110, 291, 1983).
Fig. 8 ist ein Kurvendiagramm, das die Strom-Spannungs-Beziehung einer Dünnschicht aus Siliciumnitrid zeigt, die in einer CVD-Vorrichtung mit induktiv gekoppeltem Plasma der vorliegenden Erfindung ausgebildet wurde.
Nachdem die Dünnschicht aus Siliciumnitrid mit einer Stärke von etwa 1000 Å auf einem monokristallinen Siliciumsubstrat vom p-Typ mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 10-15 Ωcm abgeschieden wurde, wurde eine Aluminiumschicht mit einem Durchmesser von 1 mm auf der Dünnschicht aus Siliciumnitrid unter Vakuum und mit Hilfe eines thermischen Abscheidungs­ verfahrens ausgebildet. Mit Hilfe der oben genannten Verfahren wurde eine Probe mit MIS-Aufbau (Metall-Isolator-Halbleiter) zur Verwendung bei der Messung der Strom-Spannungs-Charakteristik hergestellt. Die Strom-Spannungs-Charakteristik der Probe wurde mit Hilfe eines Keithley-Elektrometers 617 gemessen. Aus der Messung, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, wurde eine Durchbruchspannung von 7 MV und eine Stromdichte von 10-10 A/cm² bei 1 MV/cm ermittelt.
Wie in den vorliegenden Ausführungsformen beschrieben, kann die CVD-Vor­ richtung mit induktiv gekoppeltem Plasma gemäß der vorliegenden Erfindung ein gleichförmiges Plasma mit hoher Teilchendichte in bzw. aus der Reaktionskammer ausbilden, weil die Vorrichtung eine sauerstofffreie Siliciumschicht aufweist, welche Siliciumschicht auf einer dielektrischen Abschirmung ausgebildet ist. Außerdem sind ringförmige Teile, die mit Gaszuführungseinrichtungen verbunden sind, so angeordnet, daß sie in einem zentralen Abschnitt der Reaktionskammer oberhalb der Substrathalterung angeordnet sind, wobei die ringförmigen Teile eine Anzahl von Gaszuleitungs-Düsen aufweisen, die an ihrem Rand in konstanten Abständen ausgebildet sind. Demgemäß kann die vorliegende Erfindung eine Dünnschicht aus amorphem Silicium herstellen, die verbesserte Eigenschaften in Bereichen wie zum Beispiel der Photoempfindlichkeit, der elektrischen Leitfähigkeit, der Aktivierungs­ energie und der optischen Bandlücke aufweisen, wobei die Stärke gleichmäßig über ihre gesamte Oberfläche ist. Man erhält auch eine Dünnschicht aus Siliciumnitrid, die verbesserte Eigenschaften in Bereichen wie zum Beispiel der Durchbruch­ spannung und der Stromdichte aufweist, wobei die Stärke gleichmäßig über ihre gesamte Oberfläche ist. Außerdem erhält man eine Dünnschicht aus mikrokristalli­ nem Silicium, wobei die Korngröße sehr klein ist und die Stärke gleichmäßig über ihre gesamte Oberfläche ist. Außerdem kann die vorliegende Erfindung einen Dünnschicht-Transistor (TFT) schaffen, der eine Dünnschicht aus amorphem Silicium enthält und verbesserte elektrische Eigenschaften in Bereichen wie z. B. der Feldeffekt-Beweglichkeit und Schwellenwertspannung aufweist, so daß es möglich ist, einen hochwertigen Dünnschichttransistor-Flüssigkristalldisplay (TFT-LCD) herzustellen.
Es wird dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann ersichtlich sein, daß zahlreiche Abänderungen und Änderungen an der Vorrichtung zur chemischen Dampf­ abscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne die Lösungsidee oder den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Es ist somit beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung die Abänderungen und Änderungen dieser Erfindung mit abdeckt, vorausgesetzt, daß diese innerhalb des Schutzbereiches der beigefügten Patentansprüche und ihrer Äquivalente liegen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma, die eine Vakuumreaktionskammer enthält, welche einen Innenraum aufweist, der teilweise durch eine dielektrische Abschirmung begrenzt wird, wobei die dielektrische Abschirmung mit einer sauerstofffreien Siliciumschicht überzogen ist, die auf ihrer Innenfläche ausgebildet ist, eine Gaseinführungseinheit zum Einführen eines Reaktionsgases in den Innenraum der Vakuumreaktionskammer, eine Antenne, an die ein Radiofrequenzsignal angelegt wird, wobei die Antenne außerhalb der Vakuumreaktionskammer und in der Nähe der dielektrischen Abschirmung angeordnet ist, eine Kopplungseinheit, um eine Radiofrequenz-Leistungsquelle an die Antenne zu koppeln, eine Substrathalterung zum Aufheizen eines im Innenraum der Vakuumreaktionskammer zu bearbeitenden Werkstückes, und eine Abgasabführungs- bzw. Absaugeinheit zum Abführen bzw. Absaugen von Restgasen aus dem Innenraum der Vakuumreaktionskammer. Die sauerstoffarme Siliciumschicht kann entweder aus amorphem Silicium, aus Siliciumnitrid oder aus Siliciumcarbid bestehen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma, welche umfaßt:
  • - eine Vakuumreaktionskammer (11), die einen Innenraum aufweist, der teilweise durch eine dielektrische Abschirmung (13) begrenzt wird, welche dielektrische Abschirmung (13) mit einer auf ihrer Innenfläche ausgebildeten sauerstofffreies Siliciumschicht (16) überzogen bzw. ausgekleidet ist,
  • - eine Einrichtung (24, 25) zum Einführen eines Reaktionsgases bzw. reagierenden Gases in den Innenraum der Vakuumreaktionskammer (11);
  • - eine Antenne (17), an die ein Radiofrequenzleistungssignal angelegt wird, welche Antenne (17) außerhalb der Vakuumreaktionskammer (11) und in der Nähe der dielektrischen Abschirmung (13) angeordnet ist;
  • - eine Einrichtung (18), um eine Radiofrequenz-Leistungsquelle (19) an die Antenne (17) zu koppeln;
  • - eine Substrathalterung (20) zum Aufheizen eines zu bearbeitenden Werk­ stückes innerhalb des Innenraumes der Vakuumreaktionskammer (11); und
  • - eine Abgasabführungs- bzw. Absaugeinrichtung (22) zum Abführen bzw. Absaugen des Restgases aus dem Innenraum der Vakuumreaktionskammer (11).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die sauerstofffreie Siliciumschicht (16) eine Schicht aus amorphem Silicium ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die sauerstofffreie Siliciumschicht (16) eine Schicht aus Siliciumnitrid ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die sauerstofffreie Siliciumschicht (16) eine Schicht aus Siliciumcarbid ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der eine Anzahl von Düsen (24B, 25B) in regelmäßigen Abständen auf dem Rand des ringförmigen Abschnittes (24A, 25A) der Einrichtung (24, 25) zum Einführen eines Reaktionsgases ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Antenne (17) spiralförmig ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Antenne (17) spiralförmig und mit quadratischer Außenkontur ausgebildet ist.
DE19711267A 1996-03-18 1997-03-18 Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma Ceased DE19711267A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19960007201 1996-03-18
KR19960021113 1996-06-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19711267A1 true DE19711267A1 (de) 1997-10-30

Family

ID=26631682

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19711268A Expired - Lifetime DE19711268B4 (de) 1996-03-18 1997-03-18 Chemisches Dampfabscheidungsverfahren mit induktiv gekoppeltem Plasma, Verwendung des Verfahrens zum Herstellen von Dünnschichttransistoren und durch das Verfahren hergestellte Dünnschichten aus amorphen Silizium
DE19711267A Ceased DE19711267A1 (de) 1996-03-18 1997-03-18 Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19711268A Expired - Lifetime DE19711268B4 (de) 1996-03-18 1997-03-18 Chemisches Dampfabscheidungsverfahren mit induktiv gekoppeltem Plasma, Verwendung des Verfahrens zum Herstellen von Dünnschichttransistoren und durch das Verfahren hergestellte Dünnschichten aus amorphen Silizium

Country Status (5)

Country Link
US (3) US6093660A (de)
JP (2) JPH1027762A (de)
KR (2) KR100476039B1 (de)
DE (2) DE19711268B4 (de)
GB (2) GB2311298B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004039969A1 (de) * 2004-08-18 2006-02-23 Leybold Optics Gmbh Plasmaquellenvorrichtung, Anordnung mit einer Plasmaquellenvorrichtung sowie Abstrahleinheit für eine Plasmaquellenvorrichtung

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2311298B (en) * 1996-03-18 1999-09-29 Hyundai Electronics Ind Inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus
CN1237273A (zh) * 1997-06-30 1999-12-01 松下电器产业株式会社 制造半导体薄膜的方法及其所用设备
DE69927221T2 (de) 1998-01-29 2006-07-13 Sumitomo Chemical Co., Ltd. Thermoplastische elastomerzusammensetzung in pulverform, pulverformverfahren unter verwendung derselben und formteile
US6511760B1 (en) * 1998-02-27 2003-01-28 Restek Corporation Method of passivating a gas vessel or component of a gas transfer system using a silicon overlay coating
JP4332263B2 (ja) * 1998-10-07 2009-09-16 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 薄膜トランジスタの製造方法
KR100524622B1 (ko) * 1999-04-03 2005-11-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 폴리실리콘 반도체층을 포함한 박막트랜지스터 제조방법
US6447635B1 (en) * 1999-08-24 2002-09-10 Bethel Material Research Plasma processing system and system using wide area planar antenna
US6320320B1 (en) * 1999-11-15 2001-11-20 Lam Research Corporation Method and apparatus for producing uniform process rates
KR20010087598A (ko) * 2000-03-08 2001-09-21 황 철 주 Ｈｄｐ-ｃｖｄ 장치 및 이를 이용한 갭 필링 방법
US6559052B2 (en) * 2000-07-07 2003-05-06 Applied Materials, Inc. Deposition of amorphous silicon films by high density plasma HDP-CVD at low temperatures
US6465366B1 (en) * 2000-09-12 2002-10-15 Applied Materials, Inc. Dual frequency plasma enhanced chemical vapor deposition of silicon carbide layers
KR100675097B1 (ko) 2000-11-15 2007-01-29 주성엔지니어링(주) 유도결합형 플라즈마 장치
US6534423B1 (en) * 2000-12-27 2003-03-18 Novellus Systems, Inc. Use of inductively-coupled plasma in plasma-enhanced chemical vapor deposition reactor to improve film-to-wall adhesion following in-situ plasma clean
US6706336B2 (en) 2001-02-02 2004-03-16 Canon Kabushiki Kaisha Silicon-based film, formation method therefor and photovoltaic element
US6589868B2 (en) 2001-02-08 2003-07-08 Applied Materials, Inc. Si seasoning to reduce particles, extend clean frequency, block mobile ions and increase chamber throughput
KR100448880B1 (ko) * 2001-09-28 2004-09-18 김성훈 단백질칩 기판 및 플라즈마를 이용한 단백질칩 기판의제조방법
KR20030046189A (ko) * 2001-12-05 2003-06-12 변홍식 플라즈마 발생장치
DE10308381B4 (de) * 2003-02-27 2012-08-16 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zur Abscheidung von Silizium
CN100513632C (zh) * 2003-06-02 2009-07-15 株式会社新柯隆 薄膜形成装置
US8357242B2 (en) * 2007-05-03 2013-01-22 Jewett Russell F Crystalline film devices, apparatuses for and methods of fabrication
KR100589046B1 (ko) * 2004-09-23 2006-06-12 삼성전자주식회사 박막 형성 방법
US7959984B2 (en) * 2004-12-22 2011-06-14 Lam Research Corporation Methods and arrangement for the reduction of byproduct deposition in a plasma processing system
US20060218680A1 (en) * 2005-03-28 2006-09-28 Bailey Andrew D Iii Apparatus for servicing a plasma processing system with a robot
KR101180863B1 (ko) * 2005-05-31 2012-10-11 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR100731998B1 (ko) * 2005-06-07 2007-06-27 주식회사 뉴파워 프라즈마 유도결합 플라즈마 소오스
US7319316B2 (en) 2005-06-29 2008-01-15 Lam Research Corporation Apparatus for measuring a set of electrical characteristics in a plasma
JP4476232B2 (ja) * 2006-03-10 2010-06-09 三菱重工業株式会社 成膜装置のシーズニング方法
JP5291875B2 (ja) * 2006-11-01 2013-09-18 富士フイルム株式会社 プラズマ装置
JP2008124111A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Nissin Electric Co Ltd プラズマｃｖｄ法によるシリコン系薄膜の形成方法
WO2008137433A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Sencera International Corporation Crystalline film devices, apparatuses for and methods of fabrication
JP5084426B2 (ja) * 2007-09-27 2012-11-28 富士フイルム株式会社 窒化シリコン膜の形成方法
US8119545B2 (en) * 2008-03-31 2012-02-21 Tokyo Electron Limited Forming a silicon nitride film by plasma CVD
KR101207582B1 (ko) * 2009-02-17 2012-12-05 한국생산기술연구원 유도결합플라즈마 화학기상증착법을 이용한 태양전지 제조 방법
JPWO2010110253A1 (ja) 2009-03-27 2012-09-27 住友電気工業株式会社 Ｍｏｓｆｅｔおよびｍｏｓｆｅｔの製造方法
CN102150271B (zh) * 2009-03-27 2014-06-11 住友电气工业株式会社 Mosfet和制造mosfet的方法
KR101071269B1 (ko) * 2009-08-25 2011-10-10 세메스 주식회사 기판 처리 장치
JP2011187802A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 薄膜形成装置
US9279722B2 (en) 2012-04-30 2016-03-08 Agilent Technologies, Inc. Optical emission system including dichroic beam combiner
CN102653859A (zh) * 2012-05-10 2012-09-05 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种石墨舟自动装卸片升降传递装置
CN103117222B (zh) * 2013-01-18 2016-01-13 中国科学院半导体研究所 ART结构沟槽内生长GaAs材料HEMT器件的方法
CN103794461A (zh) * 2013-12-02 2014-05-14 青岛蓝图文化传播有限公司市南分公司 一种等离子体处理装置
CN103911599B (zh) * 2014-03-26 2016-02-10 京东方科技集团股份有限公司 一种等离子体增强化学气相沉积装置
CN113966655A (zh) * 2021-10-14 2022-01-25 常州大学 冷等离子体生物处理装置

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2943634C2 (de) * 1979-10-29 1983-09-29 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Epitaxiereaktor
US4363828A (en) * 1979-12-12 1982-12-14 International Business Machines Corp. Method for depositing silicon films and related materials by a glow discharge in a disiland or higher order silane gas
GB2069008B (en) * 1980-01-16 1984-09-12 Secr Defence Coating in a glow discharge
JPH0691010B2 (ja) 1983-01-11 1994-11-14 三井東圧化学株式会社 非晶質薄膜の製法
JPS6041046A (ja) * 1983-08-16 1985-03-04 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 電子写真用感光体
US4583492A (en) * 1983-12-19 1986-04-22 United Technologies Corporation High rate, low temperature silicon deposition system
JPH0630343B2 (ja) * 1985-12-28 1994-04-20 アンリツ株式会社 微結晶相を含むアモルフアスシリコン薄膜導電体
US5038712A (en) * 1986-09-09 1991-08-13 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus with layered microwave window used in microwave plasma chemical vapor deposition process
JP2629773B2 (ja) * 1987-02-12 1997-07-16 秀臣 鯉沼 多層薄膜の形成方法
US4933300A (en) * 1987-02-12 1990-06-12 Hideomi Koinuma Process for forming multilayer thin film
JPH01127679A (ja) * 1987-03-27 1989-05-19 Canon Inc 堆積膜形成方法
DE68924413T2 (de) * 1989-01-25 1996-05-02 Ibm Radiofrequenzinduktion/Mehrpolplasma-Bearbeitungsvorrichtung.
JPH02197575A (ja) * 1989-01-26 1990-08-06 Canon Inc マイクロ波プラズマｃｖｄ法及びその装置
JPH02243764A (ja) 1989-03-16 1990-09-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 薄膜製造装置
JPH03122273A (ja) * 1989-10-06 1991-05-24 Hitachi Ltd マイクロ波を用いた成膜装置
US5284789A (en) * 1990-04-25 1994-02-08 Casio Computer Co., Ltd. Method of forming silicon-based thin film and method of manufacturing thin film transistor using silicon-based thin film
JP2795736B2 (ja) 1990-07-05 1998-09-10 キヤノン株式会社 堆積膜の形成方法
JP2841243B2 (ja) * 1990-11-19 1998-12-24 キヤノン株式会社 マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成装置
KR100255703B1 (ko) * 1991-06-27 2000-05-01 조셉 제이. 스위니 전자기 rf연결부를 사용하는 플라즈마 처리기 및 방법
DE69229132T2 (de) 1991-07-09 1999-11-04 Mitsubishi Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo Katalysator und Verfahren zur Reinigung von Abgasen
KR950008261B1 (ko) * 1991-12-03 1995-07-26 삼성전자주식회사 반도체장치의 제조방법
EP0552490A1 (de) * 1992-01-24 1993-07-28 Applied Materials, Inc. Verfahren zum Ätzen einer Oxidschicht auf einer Nitridunterlage
JP2625072B2 (ja) * 1992-09-08 1997-06-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 電磁ｒｆ結合を用いたプラズマ反応装置及びその方法
KR100281345B1 (ko) * 1992-12-01 2001-03-02 조셉 제이. 스위니 전자기 결합성 플래너 플라즈마 장치에서의 산화물 에칭 공정
JPH06275655A (ja) * 1993-03-24 1994-09-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びその製造方法
JPH0773997A (ja) * 1993-06-30 1995-03-17 Kobe Steel Ltd プラズマｃｖｄ装置と該装置を用いたｃｖｄ処理方法及び該装置内の洗浄方法
JPH0794421A (ja) * 1993-09-21 1995-04-07 Anelva Corp アモルファスシリコン薄膜の製造方法
DE4345229C2 (de) * 1993-09-30 1998-04-09 Reinhard Dr Schwarz Verfahren zum Herstellen von lumineszenten Elementstrukturen und Elementstrukturen
JPH07169833A (ja) * 1993-12-14 1995-07-04 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
TW296534B (de) * 1993-12-17 1997-01-21 Tokyo Electron Co Ltd
JP3150027B2 (ja) * 1993-12-17 2001-03-26 東京エレクトロン株式会社 プラズマ発生装置及びこのプラズマ発生装置を用いたプラズマ処理装置
US5441768A (en) * 1994-02-08 1995-08-15 Applied Materials, Inc. Multi-step chemical vapor deposition method for thin film transistors
JP3422583B2 (ja) * 1994-03-23 2003-06-30 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP3336747B2 (ja) * 1994-06-09 2002-10-21 ソニー株式会社 絶縁膜の形成方法、並びに半導体装置の作製方法及び半導体装置
JPH088194A (ja) * 1994-06-16 1996-01-12 Kishimoto Sangyo Kk 気相成長機構および熱処理機構における加熱装置
DE4432066C1 (de) * 1994-09-09 1996-03-14 Lueder Ernst Verfahren zur Herstellung von Dünnschichttransistoren
US5677236A (en) * 1995-02-24 1997-10-14 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Process for forming a thin microcrystalline silicon semiconductor film
JPH08260154A (ja) * 1995-03-20 1996-10-08 Toshiba Mach Co Ltd 誘導結合プラズマｃｖｄ装置
US5683548A (en) * 1996-02-22 1997-11-04 Motorola, Inc. Inductively coupled plasma reactor and process
GB2311298B (en) * 1996-03-18 1999-09-29 Hyundai Electronics Ind Inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004039969A1 (de) * 2004-08-18 2006-02-23 Leybold Optics Gmbh Plasmaquellenvorrichtung, Anordnung mit einer Plasmaquellenvorrichtung sowie Abstrahleinheit für eine Plasmaquellenvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19711268B4 (de) 2004-09-16
DE19711268A1 (de) 1997-10-30
US6093660A (en) 2000-07-25
US6380612B1 (en) 2002-04-30
GB2311298B (en) 1999-09-29
KR970065766A (ko) 1997-10-13
KR100469134B1 (ko) 2005-09-02
KR100476039B1 (ko) 2005-07-11
US5951773A (en) 1999-09-14
JPH1081973A (ja) 1998-03-31
KR970067610A (ko) 1997-10-13
GB9705608D0 (en) 1997-05-07
GB2311298A (en) 1997-09-24
JPH1027762A (ja) 1998-01-27
GB2311299B (en) 2000-03-29
GB9705612D0 (en) 1997-05-07
GB2311299A (en) 1997-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19711267A1 (de) Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma
DE69205494T2 (de) Beschichtungssystem zur plasmachemischen Gasphasenabscheidung.
DE69022667T2 (de) Anisotropische Ablagerung von Siliziumdioxyd.
DE69424759T2 (de) Gasphasenabscheidungsverfahren in einer einzigen Kammer für Dünnfilmtransistoren
DE3856483T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Dünnschichten
DE3317954C2 (de)
DE3855765T2 (de) Dünnschicht-Siliciumhalbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3782991T2 (de) Cvd-verfahren und vorrichtung.
DE2824564A1 (de) Verfahren zum herstellen von elektronischen einrichtungen
DE102004001099B4 (de) Oxidationsverfahren mit hochdichtem Plasma
DE102016109610A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten einer Halbleiterschicht, Verfahren zum Bearbeiten eines Siliziumsubstrats und Verfahren zum Bearbeiten einer Siliziumschicht
DE3346803C2 (de)
DE3317535A1 (de) Duennfilmtransistor
DE3117252A1 (de) Plasmaauftragvorrichtung
EP0334109A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von aus amorphen Silizium-Germanium-Legierungen bestehenden Halbleiterschichten nach der Glimmentladungstechnik, insbesondere für Solarzellen
EP0080652A2 (de) Fototransistor in MOS-Dünnschichttechnik, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren zu seinem Betrieb
DE60124452T2 (de) CVD Verfahren zum Herstellen von amorphem Silizium
DE3938830A1 (de) Geraet zur chemischen mikrowellenplasma-bedampfung
DE2711365A1 (de) Halbleiteranordnung mit schottky- grenzschicht
DE2904171C2 (de)
DE68928977T2 (de) Trockenätzen mit Wasserstoffbromid oder Brom
DE1640486C3 (de) Verfahren zum reaktiven Zerstäuben von elementarem Silicium
Kapoor et al. Energy and spatial distribution of an electron trapping center in the MOS insulator
DE2023936A1 (de) Halbleitereinrichtung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2052221C3 (de) Verfahren zum Erzeugen einer Siliciumoxidschicht auf einem Süiciumsubstrat und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: HYUNDAI DISPLAY TECHNOLOGY, INC., KYOUNGKI, KR JAN

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: JANG, JIN, SEOUL/SOUL, KR

Owner name: BOE-HYDIS TECHNOLOGY CO., LTD., KYOUNGKI, KR

8131 Rejection