JP2005260054A - Plasma film forming apparatus, heat treatment apparatus, plasma film forming method and heat treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス基板に対して行われる熱処理に関する技術であり、例えばアモルファスシリコン膜の成膜、アモルファスシリコン膜の脱水素化あるいはアモルファスシリコン膜のポリ化を行う際に好適な技術である。 The present invention is a technique related to a heat treatment performed on a glass substrate, and is a technique suitable when, for example, an amorphous silicon film is formed, an amorphous silicon film is dehydrogenated, or an amorphous silicon film is polycrystallized.
例えば液晶ディスプレイ基板の駆動回路としては、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴという）が用いられているが、このＴＦＴは、従来では、例えば図１３に示すように、先ず枚葉式のプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置１１にてガラス基板１０上に例えばシランガスを励起したプラズマにより水素添加アモルファスシリコン膜（以下「アモルファスＳｉ：Ｈ膜」という）を成膜し（成膜工程）、次いでアモルファスＳｉ：Ｈ膜が成膜されたガラス基板１０をバッチ式の熱処理炉１２の図示しない載置部に多段に載置して、成膜工程よりも高い温度で熱処理を行うことにより、前記アモルファスＳｉ：Ｈ膜中から水素（Ｈ）成分を除去してアモルファスシリコン膜（以下「アモルファスＳｉ膜」という）を形成し（脱水素工程）、この後枚葉式のレーザアニール装置１３にて前記アモルファスＳｉ膜が形成されたガラス基板１０を、脱水素工程よりも高い温度で加熱し、前記アモルファスＳｉ膜を多結晶化（ポリ化）させること（ポリ化工程）により形成されている。
For example, a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) is used as a driving circuit for a liquid crystal display substrate. Conventionally, for example, as shown in FIG. (Chemical Vapor Deposition)
ここで上述の脱水素工程は４００℃〜６００℃の温度にて数時間加熱する必要があるが、ガラス基板１０は熱容量が大きいので、前記成膜工程を行うＣＶＤ装置１１にてこのような高温で大きなガラス基板１０を均一に加熱することは困難であり、仮に均一に加熱できたとしてもエネルギーコストがかなり高くなってしまう。このため前記脱水素工程は、ＣＶＤ装置１１とは別にバッチ式の熱処理炉１２を用意し、多数のガラス基板１０が置かれた雰囲気全体を加熱することにより、エネルギーコストを抑えながら、ガラス基板１０を均一に加熱するようにしている。
Here, the above-described dehydrogenation step needs to be heated at a temperature of 400 ° C. to 600 ° C. for several hours. However, since the
また前記ポリ化工程は、脱水素工程よりもさらにガラス基板１０を高温に加熱することが必要であるが、脱水素工程のように雰囲気全体を加熱しなくても、ガラス基板１０上のアモルファスＳｉ膜のみを加熱すればよいので、前記脱水素工程を行うバッチ式の熱処理炉１２にて継続してポリ化工程を実施するにはエネルギーコストの面で不利となってしまう。このため前記ポリ化工程は熱処理炉１２と別のレーザーアニール装置１３にて、アモルファスＳｉ膜に対して、当該膜への吸収率の大きい紫外領域の光を照射することにより行っている。
In addition, the above-described polishing step needs to heat the
このように従来では、ガラス基板１０上にＴＦＴを形成するためには、各工程に付き１台の装置、つまり枚葉式のＣＶＤ装置１１、バッチ式の熱処理炉１２、枚葉式のアニール装置１３の３台が必要である。この際、ガラス基板１０の大型化に伴い、各装置が大型化してしまうため、装置の設置スペースが非常に大きくなると共に、装置の製造コストも大きいものとなってしまう。また３台の装置が必要であるため、各装置間でのガラス基板１０の搬送や、各装置においてプロセス条件が整うまでの調整等に時間がかかり、スループットの低下を招いている。
As described above, conventionally, in order to form TFTs on the
このようなことから、本発明者らは大きなガラス基板１０を均一に高温に加熱することができる加熱源について検討しており、後述するように厚さ０．７ｍｍのガラス基板を加熱するためには、５μｍ以上の波長の光をガラス基板照射することが有効であることを見出だした。ところでアモルファスＳｉ膜に対して光を吸収させてポリ化を行う技術として、例えば特許文献１が提案されている。
For these reasons, the present inventors have studied a heating source capable of uniformly heating a
上述の特許文献１は、基板を予備加熱して、その後アモルファスＳｉ膜に光を吸収させてポリ化させる技術である。ここで当該構成ではランプを使用しており、発光源をガラス管に封入したものを用いているが、このガラス管とガラス基板１０とは赤外線の吸収波長帯が同じであることから、発光源の光はこのガラス管に吸収されてしまい、ガラス基板１０に吸収される量が低減してしまう。つまりガラス基板と発光源の間にガラスが存在するので、発光源の光がガラス基板に到達する前にガラス管に吸収されてしまい、ガラス基板の加熱効率が悪い。このため特許文献１の前段の工程はガラス基板の予備加熱に留まっている。
本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、ガラス基板を高い加熱効率で加熱することができるプラズマ成膜装置、熱処理装置及びプラズマ成膜方法並びに熱処理方法を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to provide a plasma film forming apparatus, a heat treatment apparatus, a plasma film forming method, and a heat treatment method capable of heating a glass substrate with high heating efficiency. There is to do.
このため本発明のプラズマ成膜装置は、処理ガスに高周波エネルギーを供給してプラズマ化し、気密容器内の載置部に載置されたガラス基板上にプラズマにより成膜を行うプラズマ成膜装置において、
前記ガラス基板を加熱するための熱源と、この熱源及びガラス基板の間に介在し、その光吸収スペクトルの波長領域が二酸化珪素の光透過スペクトルの波長領域と重なる領域をもつ材質からなる二次輻射源と、を備えた加熱手段を設け、
二次輻射源とガラス基板との間には二酸化珪素からなる部材が存在しないように構成したことを特徴とする。ここで前記熱源は、例えばカーボンワイヤヒータよりなる抵抗発熱体である。また前記二次輻射源は、熱源を被覆した構造、例えば熱源を封入した管状体であり、この二次輻射源は、セラミックスからなる部材またはセラミックコーティング層である。
For this reason, the plasma film-forming apparatus of the present invention is a plasma film-forming apparatus in which high-frequency energy is supplied to a processing gas to form plasma, and a film is formed by plasma on a glass substrate placed on a placement part in an airtight container. ,
Secondary radiation comprising a heat source for heating the glass substrate and a material interposed between the heat source and the glass substrate, the wavelength region of the light absorption spectrum of which overlaps the wavelength region of the light transmission spectrum of silicon dioxide A heating means comprising a source,
It is characterized in that no member made of silicon dioxide exists between the secondary radiation source and the glass substrate. Here, the heat source is a resistance heating element made of, for example, a carbon wire heater. The secondary radiation source is a structure covering a heat source, for example, a tubular body enclosing the heat source, and the secondary radiation source is a member made of ceramics or a ceramic coating layer.
また本発明のプラズマ成膜装置は、処理ガスに高周波エネルギーを供給してプラズマ化し、気密容器内の載置部に載置されたガラス基板上にプラズマにより成膜を行うプラズマ成膜装置において、前記ガラス基板を加熱するためにカーボンワイヤヒータからなる加熱手段を設け、前記加熱手段とガラス基板との間には二酸化珪素からなる部材が存在しないように構成したことを特徴とする。 Further, the plasma film forming apparatus of the present invention is a plasma film forming apparatus that forms high-frequency energy into a processing gas to form plasma, and forms a film with plasma on a glass substrate placed on a placement part in an airtight container. A heating means comprising a carbon wire heater is provided to heat the glass substrate, and no member made of silicon dioxide exists between the heating means and the glass substrate.
ここで前記載置部に載置されるガラス基板と対向するように設けられ、処理ガスをシャワー状に供給するためのガスシャワーヘッドを備え、前記加熱手段は、載置部に載置されたガラス基板と前記ガスシャワーヘッドとの間に設けられるようにしてもよいし、ガラス基板よりも下方側に設けるようにしてもよい。また前記載置部は、二次輻射源を兼用するガラス基板の載置面部を備えているものであってもよい。 Here, a gas shower head is provided so as to face the glass substrate placed on the placement section, and the processing gas is supplied in a shower shape, and the heating means is placed on the placement section. It may be provided between the glass substrate and the gas shower head, or may be provided below the glass substrate. Moreover, the above-mentioned mounting part may be provided with the mounting surface part of the glass substrate which serves as a secondary radiation source.
このようなプラズマ成膜装置では、ガラス基板を加熱手段により加熱しながら、シリコンの活性種及び水素の活性種を含むプラズマによりガラス基板上にアモルファスシリコン膜を形成する成膜工程と、次いでプラズマの発生を停止した状態で、前記ガラス基板を加熱手段により成膜工程時の温度よりも高い温度に加熱することにより、前記アモルファスシリコン膜中の水素を除去する脱水素工程と、を含むことを特徴とするプラズマ成膜方法や、
ガラス基板を加熱手段により加熱しながら、シリコンの活性種及び水素の活性種を含むプラズマによりガラス基板上にアモルファスシリコン膜を形成する成膜工程を行いながら、前記アモルファスシリコン膜中の水素を除去する脱水素工程を行うことを特徴とするプラズマ成膜方法が実施される。
In such a plasma film-forming apparatus, a film forming step of forming an amorphous silicon film on a glass substrate with plasma containing active species of silicon and active species of hydrogen while heating the glass substrate by a heating means, and then plasma A dehydrogenation step of removing hydrogen in the amorphous silicon film by heating the glass substrate to a temperature higher than the temperature at the time of the film formation step by a heating means in a state where generation is stopped. Plasma film forming method and
While the glass substrate is heated by a heating means, hydrogen in the amorphous silicon film is removed while performing a film forming process for forming an amorphous silicon film on the glass substrate by plasma containing active species of silicon and active species of hydrogen. A plasma film forming method characterized by performing a dehydrogenation step is performed.
また本発明方法では、脱水素工程を行いながら、アモルファスシリコン膜をポリ化してポリシリコン膜を形成するポリ化工程を行うようにしてもよいし、脱水素工程を行った後、ガラス基板を脱水素工程時の温度よりも高い温度に加熱しながら、アモルファスシリコン膜をポリ化してポリシリコン膜を形成するポリ化工程を行うようにしてもよい。 In the method of the present invention, the amorphous silicon film may be polycrystallized to form a polysilicon film while performing the dehydrogenation process. After the dehydrogenation process, the glass substrate is dehydrated. While heating to a temperature higher than the temperature at the time of the elementary process, a polycrystallization step of polymorphizing the amorphous silicon film to form a polysilicon film may be performed.
さらに本発明の熱処理装置は、ガラス基板上の薄膜に対して熱処理を行う装置において、前記ガラス基板を加熱するための熱源と、この熱源及びガラス基板の間に介在し、その光吸収スペクトルの波長領域が二酸化珪素の光透過スペクトルの波長領域と重なる領域をもつ材質からなる二次輻射源と、を備えた加熱手段を設け、二次輻射源とガラス基板との間には二酸化珪素からなる部材が存在しないように構成したことを特徴とする。ここで前記熱源は、例えばカーボンワイヤヒータよりなる抵抗発熱体である。また前記二次輻射源は、熱源を被覆した構造、例えば熱源を封入した管状体であり、この二次輻射源は、セラミックスからなる部材またはセラミックコーティング層である。 Furthermore, the heat treatment apparatus of the present invention is an apparatus for performing heat treatment on a thin film on a glass substrate, and is interposed between the heat source for heating the glass substrate and the heat source and the glass substrate, and the wavelength of the light absorption spectrum thereof. A secondary radiation source made of a material having a region that overlaps the wavelength region of the light transmission spectrum of silicon dioxide, and a member made of silicon dioxide between the secondary radiation source and the glass substrate It is characterized in that it is configured not to exist. Here, the heat source is a resistance heating element made of, for example, a carbon wire heater. The secondary radiation source is a structure covering a heat source, for example, a tubular body enclosing the heat source, and the secondary radiation source is a member made of ceramics or a ceramic coating layer.
また本発明の熱処理装置は、ガラス基板上の薄膜に対して熱処理を行う装置において、前記ガラス基板を加熱するためにカーボンワイヤヒータからなる加熱手段を設け、前記加熱手段とガラス基板との間には二酸化珪素からなる部材が存在しないように構成したことを特徴とする。 Further, the heat treatment apparatus of the present invention is an apparatus for performing heat treatment on a thin film on a glass substrate, provided with a heating means composed of a carbon wire heater for heating the glass substrate, and between the heating means and the glass substrate. Is characterized in that no member made of silicon dioxide exists.
このような熱処理装置では、アモルファスシリコン膜が形成されたガラス基板を加熱手段により加熱することにより、前記アモルファスシリコン膜中の水素を除去する脱水素工程を行うことを特徴とする熱処理方法や、
アモルファスシリコン膜が形成されたガラス基板を加熱手段により加熱することにより、前記アモルファスシリコン膜をポリ化してポリシリコン膜を形成するポリ化工程を行うことを特徴とする熱処理方法が実施される。
In such a heat treatment apparatus, a heat treatment method characterized by performing a dehydrogenation step of removing hydrogen in the amorphous silicon film by heating the glass substrate on which the amorphous silicon film is formed by a heating means,
A heat treatment method is performed, in which a glass substrate on which an amorphous silicon film is formed is heated by a heating means to perform a polycrystallization step of polymorphizing the amorphous silicon film to form a polysilicon film.
また本発明方法では、脱水素工程を行いながら、前記アモルファスシリコン膜をポリ化してポリシリコン膜を形成するポリ化工程を行うようにしてもよいし、脱水素工程を行った後、ガラス基板を脱水素工程時の温度よりも高い温度に加熱することにより、前記アモルファスシリコン膜をポリ化してポリシリコン膜を形成するポリ化工程を行うようにしてもよい。 Further, in the method of the present invention, while performing the dehydrogenation step, the amorphous silicon film may be polycrystallized to form a polysilicon film, or after the dehydrogenation step, the glass substrate is formed. By heating to a temperature higher than the temperature at the time of the dehydrogenation process, the amorphous silicon film may be polycrystallized to form a polysilicon film.
このようなプラズマ成膜装置及びプラズマ成膜方法では、ガラス基板を熱源により二次輻射源を介して加熱しているので、熱源からの光エネルギーのうちの二酸化珪素の光透過スペクトルの波長領域の光エネルギーが二次輻射源に吸収される。これにより二次輻射源からは熱源の発光スペクトルとは異なる波長領域、つまりガラス基板に吸収されやすい波長領域の光エネルギーが輻射され、こうしてガラス基板が高い加熱効率で加熱でき、エネルギーコストの低減を図ることができる。このためガラス基板上にアモルファスシリコン水素膜を成膜する成膜工程のみならず、１台の装置にてアモルファスシリコン水素膜の脱水素工程や、アモルファスシリコン膜のポリ化工程を実施することができるので、スループットの向上を図ることができる。 In such a plasma film forming apparatus and plasma film forming method, the glass substrate is heated by a heat source via a secondary radiation source, and therefore, in the wavelength region of the light transmission spectrum of silicon dioxide in the light energy from the heat source. Light energy is absorbed by the secondary radiation source. As a result, light energy in a wavelength region different from the emission spectrum of the heat source, that is, a wavelength region that is easily absorbed by the glass substrate, is radiated from the secondary radiation source, and thus the glass substrate can be heated with high heating efficiency, thereby reducing energy costs. You can plan. Therefore, not only a film forming process for forming an amorphous silicon hydrogen film on a glass substrate, but also a dehydrogenation process for an amorphous silicon hydrogen film and a polycrystallizing process for an amorphous silicon film can be carried out with a single apparatus. Therefore, throughput can be improved.
さらにこのような熱処理装置及び熱処理方法では、ガラス基板を熱源により二次輻射源を介して加熱しているので、既述のように、二次輻射源からは熱源の光エネルギーとは異なる波長領域、つまりガラス基板に吸収しやすい波長領域の光エネルギーが輻射されるので、ガラス基板が高い加熱効率で加熱でき、エネルギーコストの低減を図ることができる。このためアモルファスシリコン水素膜の脱水素工程のみならず、１台の装置にてアモルファスシリコン水素膜の脱水素工程とアモルファスシリコン膜のポリ化工程を実施することができるので、スループットの向上を図ることができる。 Further, in such a heat treatment apparatus and heat treatment method, since the glass substrate is heated by the heat source via the secondary radiation source, the wavelength region different from the light energy of the heat source from the secondary radiation source as described above. That is, since light energy in a wavelength region that is easily absorbed by the glass substrate is radiated, the glass substrate can be heated with high heating efficiency, and energy costs can be reduced. Therefore, not only the dehydrogenation process of the amorphous silicon hydrogen film but also the dehydrogenation process of the amorphous silicon hydrogen film and the polymorphization process of the amorphous silicon film can be performed with one apparatus, so that the throughput can be improved. Can do.
また前記加熱手段としてカーボンワイヤヒータを用いる場合は、このカーボンワイヤヒータは金属不純物を飛散させないので、二次輻射源を介する必要はない。このため直接ガラス基板を加熱することができるので、ガラス基板の高い加熱効率を確保することができる。 In the case where a carbon wire heater is used as the heating means, the carbon wire heater does not scatter metal impurities, so there is no need to pass through a secondary radiation source. For this reason, since a glass substrate can be heated directly, the high heating efficiency of a glass substrate is securable.
従って本発明によれば、ガラス基板を高い加熱効率で加熱することができるので、エネルギーコストの低減を図ることができると共に、スループットの向上を図ることができる。 Therefore, according to the present invention, the glass substrate can be heated with high heating efficiency, so that the energy cost can be reduced and the throughput can be improved.
先ず本発明に係るプラズマ成膜装置の実施の形態について説明する。図１は前記プラズマ成膜装置の全体構造を示す縦断面図である。図中２１は気密容器である真空チャンバであり、例えばアルミニウム（Ａｌ）により構成されると共にその表面は酸化膜処理が施されている。真空チャンバ２１の底面には排気管２２の一端が接続され、当該排気管２２の他端側には真空チャンバ２１内を所定の真空圧に維持するための真空排気手段２３が接続されている。また真空チャンバ２１の側壁にはウエハＷの搬入出を行うためのゲートバルブ２４が設けられている。
First, an embodiment of a plasma film forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of the plasma film forming apparatus. In the figure,
真空チャンバ２１の内部には、真空チャンバ２１の底面から上方に延びる支持部３１によって下方側を支持される載置部をなす載置台３２が設けられている。この載置台３２は下部電極を兼ねるものであり、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、セラミックス等により構成され、その上面は基板であるガラス基板Ｇより僅かに大きく且つガラス基板Ｇを概ね水平に載置できるように形成されている。例えばガラス基板Ｇの大きさは、縦４００〜１１００ｍｍ、横５００〜１２００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ程度である。この載置台３２は接地されており、ゲートバルブ２４を介して進入してきた図示しない搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行うための図示しないリフトピンが設けられている。また載置台３２には、ガラス基板Ｇの周縁領域を載置台３２に押さえつける図示しないメカクランプ機構が設けられている。
Inside the
真空チャンバ２１の天井部には、絶縁部材４１を介して上部電極を兼ねるガスシャワーヘッド４が設けられている。このガスシャワーヘッド４は、２系統のガスがその内部で互いに混じり合うことを防ぎつつ、夫々が独立して載置台３２に向けて均一に供給される構成とされたマトリックスタイプであり、例えば部材としてアルミニウム又はニッケルよりなる３つの板状の隔壁部（上段部４ａ，中段部４ｂ，下段部４ｃ）を上下に重ね合わせた構成とされている。そして第１のガス供給管４２に接続される第１の流路４２ａ、及び第２のガス供給管４３に接続される第２の流路４３ａが各部４ａ，４ｂ，４ｃに分割して形成され、各隔壁部との間にガスの拡散する空間が設けられ、その空間を介して下段部４ｃの下面に形成された孔部４４（４４ａ，４４ｂ）に夫々連通している。前記第１及び第２のガス供給管４２，４３の他端側は夫々バルブＶ１，Ｖ２を介して処理ガス供給源４５、不活性ガス例えば窒素ガスの供給源４６に接続されている。
A gas shower head 4 also serving as an upper electrode is provided on the ceiling of the
またガスシャワーヘッド４の上面には整合器４７を介して高周波電源部４８が接続されている。この高周波電源部４８は、成膜処理時においてガラス基板Ｇに
供給される処理ガスに高周波エネルギーを供給して処理ガスをプラズマ化し、成膜反応を促進させるためのものである。
A high frequency
さらにこのガスシャワーヘッド４には、加熱手段をなすヒータユニット５が組み合わせられている。このヒータユニット５は、ガラス基板を加熱するための熱源と、この熱源及びガラス基板Ｇとの間に介在し、その光吸収スペクトルの波長領域がガラスや石英等の主成分である二酸化珪素（ＳｉＯ2）の光透過スペクトルの波長領域と重なる領域をもつ材質からなる二次輻射源と、を備えるものであり、前記熱源からの輻射熱が前記二次輻射源を通ってガラス基板Ｇに輻射されるように構成されている。
Further, the gas shower head 4 is combined with a
ここで前記二次輻射源は、その光吸収スペクトルの波長領域がガラスや石英等の主成分である二酸化珪素の光透過スペクトルの波長領域と重なる領域をもつ材質より構成されるため、当該二次輻射源から輻射される光エネルギーの発光スペクトルが、熱源から輻射される光エネルギーの発光スペクトルよりも、発光波長が大きい側に温度に応じてシフトすることになる。 Here, the secondary radiation source is made of a material having a wavelength region of the light absorption spectrum that overlaps the wavelength region of the light transmission spectrum of silicon dioxide, which is the main component, such as glass and quartz. The emission spectrum of the light energy radiated from the radiation source is shifted according to the temperature to the side where the emission wavelength is larger than the emission spectrum of the light energy radiated from the heat source.
具体的にはヒータユニット５は、図２に示すように、例えば直管状の複数のヒータエレメント５０が縦横に組み合わせられて構成され、各ヒータエレメント５０は、高純度の線状の可撓成のある抵抗発熱体例えば線径１０ミクロン前後のカーボン部材であるカーボンファイバの束を複数用いて編み込むことにより形成されたカーボンワイヤヒータ５１よりなる熱源を、前記二次輻射源をなす封止部材管５２の中に封入することにより、前記熱源を二次輻射源により被覆して構成されている。前記封止部材管５２は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や、アルミナと酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）との混合物、アルミナと二酸化珪素との混合物等の透光性セラミックスより構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
そしてこの例では、ヒータユニット５は、ガラス基板Ｇの周縁領域を集中的に加熱して、当該周縁領域からの放熱を低減し、ガラス基板Ｇを均一に加熱するように、ガラス基板Ｇの中央領域よりも周縁領域に対応する位置にヒータエレメント５０が多く配置されるように構成される。ここで図２にガスシャワーヘッド４を下面側から見た平面図を示すが、ガラス基板Ｇの横方向の長さ方向に沿って、例えば当該ガラス基板Ｇの横方向の長さよりも僅かに長い横ヒータエレメント５０ａが７本、互いに平行に設けられ、ガラス基板Ｇの縦方向の長さ方向に沿って、例えば当該ガラス基板Ｇの縦方向の長さよりも僅かに長い縦ヒータエレメント５０ｂが４本、互いに平行に設けられている。
In this example, the
これら横ヒータエレメント５０ａ及び縦ヒータエレメント５０ｂは、夫々ガスシャワーヘッド４の孔部４４と干渉しない位置に設けられて、ガラス基板Ｇの端部に対応する領域には、横ヒータエレメント５０ａ、縦ヒータエレメント５０ｂ共に２本設けられている。そして横ヒータエレメント５０ａは、ガスシャワーヘッド４の下段部４Ｃに埋めこめられており、横ヒータエレメント５０ａの下端には縦ヒータエレメント５０ｂが接続されている。
The
これら各ヒータエレメント５０のカーボンワイヤヒータ５１の端子には電力供給部５３が接続され、夫々に電力供給されるようになっている。そしてこの電力量を制御することにより、ヒータエレメント５０によって載置台３２に載置されたガラス基板Ｇが所定温度に調整される。このように構成されたヒータエレメント５０は、後述するように厚さが０．７ｍｍのガラス基板Ｇが吸収しやすい発光波長領域、例えば発光波長が５μｍ以上の光を輻射するので、このヒータユニット５によりガラス基板Ｇが高い加熱効率で加熱される。
A
このようなプラズマ成膜装置では、ヒータユニット５の電力供給部５３の出力制御、真空排気手段２３における排気流量の調節、ガスの給断といった成膜装置を構成する各部位のコントロールは、例えばコンピュータ等からなる図示しない制御部が予め用意したレシピに従って行うように構成されている。
In such a plasma film forming apparatus, control of each part of the film forming apparatus such as output control of the
続いて上述のプラズマ成膜装置を用いて行われる本発明方法について、以下に処理の態様毎に説明する。 Subsequently, the method of the present invention performed using the above-described plasma film forming apparatus will be described for each processing mode.
（処理態様１−１）
先ず前記成膜装置を用いてガラス基板Ｇの表面に対してアモルファスＳｉ：Ｈ膜を成膜する成膜工程と、このアモルファスＳｉ：Ｈ膜から水素を除去する脱水素工程と、を同時に実施する。つまり先ずゲートバルブ２４を開放し、ガラス基板Ｇを図示しない搬送アームにより真空チャンバ２１内に搬入し、前記搬送アームと図示しないリフトピンとの協同作業にてガラス基板Ｇを載置台３２上に載置し、図示しないメカクランプ機構により当該ガラス基板Ｇの周縁領域を載置台３２に押し付ける。次いで排気管２２を介して真空排気手段２３により真空チャンバ２１内を所定の真空雰囲気に排気する一方、第１のガス供給管４２により処理ガス例えばシランガス（ＳｉＨ4）を所定の流量で導入し、このガスをガスシャワーヘッド４の孔部４４を介して均一に拡散させる。この際、処理ガスはガスシャワーヘッド４に組み込まれたヒータユニット５の隙間から拡散していく。
(Processing mode 1-1)
First, a film forming process for forming an amorphous Si: H film on the surface of the glass substrate G using the film forming apparatus and a dehydrogenation process for removing hydrogen from the amorphous Si: H film are simultaneously performed. . That is, first, the
こうして真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、ガスシャワーヘッド４に高周波電源部４８から例えば１３．５６〜１００ＭＨｚの高周波電圧を与えることにより、ガスシャワーヘッド４と載置台３２との間にプラズマを発生させ、前記処理ガスをプラズマ化する。
In this way, the
一方、ヒータユニット５を構成する各ヒータエレメント５０のカーボンワイヤヒータ５１に電力供給部５３により所定の電力を供給し、これにより載置台３２上のガラス基板Ｇを、アモルファスＳｉ：Ｈ膜の脱水素を行う温度例えば４００℃〜６００℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱する。こうしてプラズマによる反応の促進により、前記プラズマ化された処理ガスの反応活性種にて、ガラス基板Ｇ上に、脱水素され、微結晶を含んだアモルファスＳｉ膜を形成する。
On the other hand, predetermined power is supplied to the
続いて前記成膜装置を引き続き用いて、ガラス基板Ｇに形成されたアモルファスＳｉ膜をポリ化させ、ポリシリコン膜を形成するポリ化工程を実施する。つまりバルブＶ１を閉じて処理ガスの導入を停止し、プラズマの発生を停止した状態で、真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、ヒータユニット５により載置台３２上のガラス基板Ｇをガラス歪点以下のアモルファスＳｉ膜のポリ化を行う温度例えば５００℃〜６６６℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱する。こうして微結晶を含んだアモルファスＳｉ膜を粒径成長させてポリシリコン膜を形成する。
Subsequently, using the film forming apparatus, the amorphous Si film formed on the glass substrate G is polycrystallized, and a polycrystallizing process is performed to form a polysilicon film. In other words, the inside of the
この際ポリ化工程では、真空チャンバ２１内を真空雰囲気に設定する以外に、バルブＶ２を開いて第２のガス供給管４３により真空チャンバ２１内に不活性ガス例えば窒素ガス（Ｎ2）を導入して、不活性ガス雰囲気にて行うようにしてもよい。こうしてポリシリコン膜を形成した後、真空チャンバ２１内を常圧雰囲気に戻し、ゲートバルブ２４を開いて搬送アームにより、当該ポリシリコン膜が形成されたガラス基板Ｇを真空チャンバ２１の外部に搬出する。
At this time, in addition to setting the inside of the
このような構成では、ヒータユニット５によりガラス基板Ｇが高い加熱効率で加熱できる。つまりヒータユニット５を構成するヒータエレメント５０を、カーボンワイヤヒータ５１を、その光吸収スペクトルの波長領域が二酸化珪素の光透過スペクトルの波長領域と重なる領域をもつ材質例えばアルミナからなる二次輻射源により被覆することにより構成しているので、後述するようにヒータエレメント５０より輻射される光はガラス基板Ｇに吸収しやすいものとなり、ガラス基板Ｇが選択的に加熱され、加熱効率を高めることができる。
In such a configuration, the glass substrate G can be heated by the
ここで本発明者らは、厚さ０．７ｍｍのガラス基板Ｇに光を照射した場合、０．３μｍ〜５μｍの波長領域の光は殆どガラス基板Ｇを透過するが、０．３μｍ以短または５μｍ以長の波長領域の光の吸収率は非常に高くなることを見出した。つまり選択輻射の原理として、「上層材料の吸収長≦上層材料の膜厚ｄ」の基準を満たす場合には、下層側を低温としたまま上層側のみを選択的に加熱できる。ここで吸収長とは上層に照射される光のエネルギーが１／ｅ（自然対数）になる長さをいい、「吸収長＝１／α（α：吸収係数）」で定義される。従って上層材料がガラス基板である場合、ガラス基板の厚さを吸収長よりも大きくすれば、光のエネルギーはガラス基板に殆ど吸収され、ガラス基板のみを選択的に加熱することができる。 Here, when the present inventors irradiate a glass substrate G having a thickness of 0.7 mm with light, most of light in the wavelength region of 0.3 μm to 5 μm is transmitted through the glass substrate G, but shorter than 0.3 μm or It has been found that the absorptance of light in the wavelength region of 5 μm or longer is very high. That is, as the principle of selective radiation, when the criterion of “absorption length of upper layer material ≦ film thickness d of upper layer material” is satisfied, only the upper layer side can be selectively heated while keeping the lower layer side at a low temperature. Here, the absorption length means a length at which the energy of light applied to the upper layer becomes 1 / e (natural logarithm), and is defined by “absorption length = 1 / α (α: absorption coefficient)”. Therefore, when the upper layer material is a glass substrate, if the thickness of the glass substrate is made larger than the absorption length, light energy is almost absorbed by the glass substrate, and only the glass substrate can be selectively heated.
以下に実験データを用いて具体的に説明する。図３に、ガラス基板Ｇの材料となるガラス基板物質（Ｃｏｒｎｉｎｇ社製１７３７Ｆ）の光学特性について示す。図３（ａ）は、ガラス基板の放射率εの波長特性、図３（ｂ）は、図３（ａ）の放射率εから計算したガラス基板の吸収係数α（ｃｍ-1）の波長特性、図３（ｃ）は図３（ｂ）にて得られた吸収係数から算出したガラス基板の吸収長１／α（ｃｍ-1）の波長特性を夫々示している。
This will be specifically described below using experimental data. FIG. 3 shows optical characteristics of a glass substrate substance (Corning 1737F) that is a material of the glass substrate G. 3A is a wavelength characteristic of the emissivity ε of the glass substrate, and FIG. 3B is a wavelength characteristic of the absorption coefficient α (cm −1) of the glass substrate calculated from the emissivity ε of FIG. 3A. 3C shows the wavelength characteristics of the
ここでガラス基板Ｇの厚さは０．７ｍｍであるので、吸収長が０．７ｍｍ以下の波長の光はガラス基板Ｇに吸収されることになるが、図３（ｃ）の結果により、波長５μｍ以上の波長の光は吸収長が０．７ｍｍ以下であることが認められ、これにより波長５μｍ以上の光であれば、当該ガラス基板Ｇ内に殆ど吸収されることが認められた。 Here, since the thickness of the glass substrate G is 0.7 mm, light having a wavelength with an absorption length of 0.7 mm or less is absorbed by the glass substrate G. From the result of FIG. It was recognized that light having a wavelength of 5 μm or more has an absorption length of 0.7 mm or less, and thus, light having a wavelength of 5 μm or more was almost absorbed in the glass substrate G.
また図４（ａ）に、一定波長（１０．６μｍ）の光をガラス基板に照射したときのガラス基板の温度変化、図４（ｂ）に同じ条件で一定波長（１μｍ）の光をガラス基板に照射したときのガラス基板Ｇの温度変化の計算値を夫々示す。ガラス基板としては、図３の実験で用いたガラス基板と同じ材質のものを用いている。ここで△はガラス基板Ｇ表面から１μｍの深さの温度変化、×はガラス基板Ｇ表面から１０μｍの深さの温度変化、○はガラス基板Ｇ表面から１００μｍの深さの温度変化、を夫々示す。 FIG. 4A shows the temperature change of the glass substrate when the glass substrate is irradiated with light having a constant wavelength (10.6 μm). FIG. 4B shows the glass substrate with light having a constant wavelength (1 μm) under the same conditions. The calculated value of the temperature change of the glass substrate G when irradiating is shown. As the glass substrate, the same material as the glass substrate used in the experiment of FIG. 3 is used. Here, Δ indicates a temperature change at a depth of 1 μm from the glass substrate G surface, × indicates a temperature change at a depth of 10 μm from the glass substrate G surface, and ○ indicates a temperature change at a depth of 100 μm from the glass substrate G surface. .
この結果より、波長１μｍの光を照射した場合にはガラス基板の温度は全く変化しないが、波長１０．６μｍの光を照射した場合には、ガラス基板は昇温することが認められ、ガラス基板は５μｍ以上の光を吸収することが裏付けられる。また図４（ａ）より、ガラス基板の表面よりも１μｍ内側では６５０℃程度の温度になるのに対して、ガラス基板の表面よりも１００μｍ内側の内部では１００℃程度までしか昇温しないことが確認され、ガラス基板は表面近傍は高温に加熱されるものの、下面は加熱されず、これによりガラス基板のみ、またはガラス基板の上層側のみを選択的に加熱できることが理解される。 From this result, it is recognized that the temperature of the glass substrate does not change at all when irradiated with light having a wavelength of 1 μm, but the glass substrate is heated when irradiated with light having a wavelength of 10.6 μm. It is proved that absorbs light of 5 μm or more. 4A, the temperature is about 650 ° C. inside 1 μm from the surface of the glass substrate, whereas the temperature only rises to about 100 ° C. inside 100 μm from the surface of the glass substrate. It is confirmed that the glass substrate is heated to a high temperature in the vicinity of the surface, but the lower surface is not heated, so that only the glass substrate or only the upper layer side of the glass substrate can be selectively heated.
さらに図５に熱源の放射輝度の波長特性について示す。この放射輝度とは、ガラス基板の放射特性と、熱源とガラス基板との間に介在する部材の放射特性とをかけ合わせて算出したものであり、この値が大きい程、ガラス基板が高い温度に加熱されていることを意味する。図には熱源であるカンタルヒータによりガラス基板を直接加熱した場合のガラス基板の放射特性を実線で、カンタルヒータによりガラス基板を直接加熱した場合のガラス基板の放射輝度を一点鎖線で、カンタルヒータとガラス基板との間にセラミックス（アルミナと二酸化珪素との混合物）を介在させたときのガラス基板の放射輝度を長い破線で、カンタルヒータとガラス基板との間に溶融石英を介在させたときのガラス基板の放射輝度を短い破線で夫々示している。ガラス基板としては、図３の実験で用いたガラス基板と同じ材質のものを用いている。 FIG. 5 shows the wavelength characteristics of the radiance of the heat source. This radiance is calculated by multiplying the radiation characteristics of the glass substrate and the radiation characteristics of the member interposed between the heat source and the glass substrate. The larger this value, the higher the temperature of the glass substrate. It means that it is heated. In the figure, the radiation characteristics of the glass substrate when the glass substrate is directly heated by the Kanthal heater, which is a heat source, are indicated by solid lines, and the radiance of the glass substrate when the glass substrate is directly heated by the Kanthal heater are indicated by a dashed line, The radiance of the glass substrate when a ceramic (a mixture of alumina and silicon dioxide) is interposed between the glass substrate and the glass substrate when molten quartz is interposed between the cantal heater and the glass substrate, with a long broken line. The radiance of the substrate is indicated by a short broken line. As the glass substrate, the same material as the glass substrate used in the experiment of FIG. 3 is used.
この結果により、波長５μｍ以上の領域では、カンタルヒータとガラス基板との間にセラミックスを介在させた場合のガラス基板の放射輝度は、カンタルヒータにより直接ガラス基板を介在させた場合のガラス基板の放射輝度よりも大きくなっており、これによりカンタルヒータによりセラミックスを介してガラス基板を加熱することによって、ガラス基板の高い加熱効率を得ることができることが認められる。これはセラミックスを介して加熱することにより、セラミックスから輻射される光エネルギーが波長５μｍ以上の成分を多く含むものとなり、ガラス基板に吸収されやすくなるためと理解される。 As a result, in a wavelength region of 5 μm or more, the radiance of the glass substrate when the ceramic is interposed between the cantal heater and the glass substrate is the radiation of the glass substrate when the glass substrate is directly interposed by the cantal heater. It is recognized that the heating efficiency of the glass substrate can be obtained by heating the glass substrate through ceramics with a Kanthal heater. This is understood to be because heating through the ceramics causes the light energy radiated from the ceramics to contain a large amount of components having a wavelength of 5 μm or more and is easily absorbed by the glass substrate.
一方カンタルヒータとガラス基板との間に溶融石英を介在させた場合のガラス基板の放射輝度は、カンタルヒータにより直接ガラス基板を介在させた場合のガラス基板の放射輝度よりも、波長５μｍ以上の領域では急激に小さくなることが認められた。これによりカンタルヒータからの光エネルギーが、ガラス基板と同じ光吸収スペクトルを持つ溶融石英自体に吸収されてしまい、ガラス基板に到達する成分が少なくなって、ガラス基板に吸収される光エネルギーの量が低減してしまうためと推察される。 On the other hand, the radiance of the glass substrate when molten quartz is interposed between the cantal heater and the glass substrate is a region having a wavelength of 5 μm or more than the radiance of the glass substrate when the glass substrate is directly interposed by the cantal heater. In, it was observed that it decreased rapidly. As a result, the light energy from the cantal heater is absorbed by the fused quartz itself having the same light absorption spectrum as the glass substrate, so that the amount of light energy absorbed by the glass substrate is reduced. It is guessed that it will decrease.
さらに図６に熱源の分光放射発散度の放射特性について示す。この分光放射発散度とは、熱源の輝度と、ガラス基板の放射特性とをかけ合わせて算出したものであり、この値が大きい程、ガラス基板が高い温度に加熱されていることを意味する。図中熱源としてハロゲンランプ（２５０Ｗ輝度）を用いた場合を実線で、熱源としてハロゲンランプにセラミックス（アルミナと酸化クロムの混合物）を２００μｍの厚さでコーティングしたもの（２５０Ｗ輝度）を用いた場合を一点鎖線で、熱源としてハロゲンランプにセラミックス（アルミナと二酸化珪素の混合物）を２００μｍの厚さでコーティングしたもの（２５０Ｗ輝度）を用いた場合を破線で夫々示している。ガラス基板としては、図３の実験で用いたガラス基板と同じ材質のものを用いている。 FIG. 6 shows the radiation characteristics of the spectral radiation divergence of the heat source. The spectral divergence divergence is calculated by multiplying the luminance of the heat source and the radiation characteristics of the glass substrate. The larger this value, the higher the glass substrate is heated. In the figure, the case where a halogen lamp (250 W luminance) is used as a heat source is shown by a solid line, and the case where a ceramic lamp (a mixture of alumina and chromium oxide) is coated to a thickness of 200 μm (250 W luminance) is used as a heat source. Dotted lines indicate the case where a halogen lamp coated with ceramics (a mixture of alumina and silicon dioxide) with a thickness of 200 μm (250 W luminance) is used as a heat source. As the glass substrate, the same material as the glass substrate used in the experiment of FIG. 3 is used.
この結果により、波長５μｍ以上の領域では、熱源としてハロゲンランプを用いた場合よりも、ハロゲンランプにセラミックスをコーティングした場合の方がガラス基板の放射発散度が大きく、ガラス基板を高い温度に加熱できることが認められ、これにより二次輻射源としてはセラミックコーティング層も有効であることが理解される。またセラミックコーティング層としては、アルミナに二酸化珪素を混合した材料を用いる場合よりも、アルミナに酸化クロムを混合した材料を用いる場合の方が、波長５μｍ以上の領域ではガラス基板の放射発散度が大きいことが認められた。 As a result, in the region of wavelength of 5 μm or more, the radiation divergence of the glass substrate is larger when the halogen lamp is coated with ceramics than when the halogen lamp is used as a heat source, and the glass substrate can be heated to a higher temperature. It can be seen that a ceramic coating layer is also effective as a secondary radiation source. Further, as the ceramic coating layer, the radiant divergence of the glass substrate is larger in the wavelength region of 5 μm or more when the material in which alumina is mixed with chromium oxide is used than in the case of using material in which alumina is mixed with silicon dioxide. It was recognized that
さらに図７は、加熱効率における熱源比較実験の実験結果であり、熱源としてハロゲンランプ（図中実線で示す）と、ハロゲンランプにセラミックス（アルミナと二酸化珪素の混合物）を１００μｍの厚さで蒸着したもの（図中一点鎖線で示す）と、ハロゲンランプにセラミックス（アルミナと二酸化珪素の混合物）を２００μｍの厚さで蒸着したもの（図中点線で示す）とを夫々用いてガラス基板Ｇを加熱した場合の、ガラス基板Ｇの温度を示している。ここでガラス基板温度は、波長８〜１６μｍの放射温度計で測定した。ガラス基板としては、図３の実験で用いたガラス基板と同じ材質のものを用いている。 Further, FIG. 7 shows experimental results of a heat source comparison experiment in terms of heating efficiency. As a heat source, a halogen lamp (shown by a solid line in the figure) and ceramics (a mixture of alumina and silicon dioxide) were deposited on the halogen lamp to a thickness of 100 μm. The glass substrate G was heated using a glass substrate (indicated by a dashed line in the figure) and a ceramic lamp (a mixture of alumina and silicon dioxide) deposited on a halogen lamp with a thickness of 200 μm (indicated by a dotted line in the figure). In this case, the temperature of the glass substrate G is shown. Here, the glass substrate temperature was measured with a radiation thermometer having a wavelength of 8 to 16 μm. As the glass substrate, the same material as the glass substrate used in the experiment of FIG. 3 is used.
この結果、熱源としてハロゲンランプを用いた場合よりも、ハロゲンランプをセラミックスによりコーティングしたものを用いた場合の方が、ガラス基板の温度が高くなることが認められ、ハロゲンランプにセラミックスをコーティングすることにより、ガラス基板に吸収しやすい波長５μｍ以上の成分の光が多くなり、ガラス基板の加熱効率が上昇することが認められる。また２００μｍの厚さのセラミックスをコーティングしたハロゲンランプを用いた場合はガラス基板の温度が最も高くなり、より発光波長５μｍ以上の成分の光が多く、ガラス基板Ｇを高い加熱効率で加熱できることが理解される。 As a result, it is recognized that the temperature of the glass substrate is higher when the halogen lamp is coated with ceramics than when the halogen lamp is used as a heat source, and the halogen lamp is coated with ceramics. Thus, it is recognized that light having a wavelength of 5 μm or more that is easily absorbed by the glass substrate increases, and the heating efficiency of the glass substrate is increased. In addition, it is understood that when a halogen lamp coated with 200 μm thick ceramic is used, the temperature of the glass substrate is the highest, and there is much light with a component having an emission wavelength of 5 μm or more, so that the glass substrate G can be heated with high heating efficiency. Is done.
以上の実験例により、熱源（カンタルヒータやハロゲンランプ）とガラス基板との間に、セラミックスやセラミックコーティング層よりなる二次輻射源を介在させることにより、ガラス基板の高い加熱効率を確保できることが認められた。またカーボンワイヤヒータはカンタルヒータとほぼ同じ放射特性を持つため、このカーボンワイヤヒータを熱源として用いて、この熱源とガラス基板との間に、セラミックスやセラミックコーティング層よりなる二次輻射源を介在させることによっても、ガラス基板の高い加熱効率を確保できる。 From the above experimental examples, it was confirmed that high heating efficiency of the glass substrate can be ensured by interposing a secondary radiation source made of ceramics or ceramic coating layer between the heat source (kanthal heater or halogen lamp) and the glass substrate. It was. Since the carbon wire heater has almost the same radiation characteristics as the Kanthal heater, this carbon wire heater is used as a heat source, and a secondary radiation source made of ceramics or a ceramic coating layer is interposed between the heat source and the glass substrate. Also, high heating efficiency of the glass substrate can be ensured.
この理由については次のように推察される。つまり熱源からの輻射熱が二次輻射源を通ってガラス基板に輻射された場合、二次輻射源はその光吸収スペクトルの波長領域がガラスや石英の主成分である二酸化珪素の光透過スペクトルの波長領域と重なる領域を持つ材質から構成されるので、熱源から二次輻射源に光エネルギーが輻射されると、この二次輻射源では二酸化珪素の光透過スペクトルの波長領域と重なる領域の光エネルギーが吸収され、これにより当該二次輻射源からは熱源とは異なる波長領域の光エネルギーが輻射される。 The reason is presumed as follows. In other words, when radiant heat from the heat source is radiated to the glass substrate through the secondary radiation source, the secondary radiation source has a wavelength range of light transmission spectrum of silicon dioxide whose main component is glass or quartz. Since it is made of a material having a region that overlaps the region, when light energy is radiated from the heat source to the secondary radiation source, the light energy in the region that overlaps the wavelength region of the light transmission spectrum of silicon dioxide is emitted from this secondary radiation source. Thus, light energy in a wavelength region different from that of the heat source is radiated from the secondary radiation source.
そしてこの二次輻射源から輻射される光エネルギーの発光スペクトルは、熱源から輻射される光エネルギーの発光スペクトルよりも、波長領域が温度に応じて波長の大きい側にシフトしたものであって、ガラス基板に吸収されやすい波長領域つまり５μｍ以上の波長領域の成分を多く含み、この成分の光はガラス基板に効率よく吸収されるので、ガラス基板の高い加熱効率を確保することができると推察される。 The emission spectrum of the light energy radiated from the secondary radiation source has a wavelength region shifted to a larger wavelength side depending on the temperature than the emission spectrum of the light energy radiated from the heat source, It contains many components in the wavelength region that is easily absorbed by the substrate, that is, a wavelength region of 5 μm or more, and the light of this component is efficiently absorbed by the glass substrate, so it is assumed that high heating efficiency of the glass substrate can be secured. .
これに対して熱源とガラス基板との間に二酸化珪素例えばガラスや石英を介在させた場合には、熱源からの光は、波長５μｍ以上であってガラス基板が吸収しやすい光エネルギーは、ガラス基板と同じ吸収スペクトルを持つガラスや石英に吸収されてしまい、ガラス基板に吸収される量が低減してしまうので、ガラス基板の加熱効率は低くなってしまう。また波長５μｍ以下であってガラスや石英を透過してしまう光エネルギーは、ガラス基板も透過してしまうので、ガラス基板に吸収されず、ガラス基板の加熱効率は低くなってしまう。 On the other hand, when silicon dioxide such as glass or quartz is interposed between the heat source and the glass substrate, the light energy from the heat source has a wavelength of 5 μm or more and is easily absorbed by the glass substrate. Is absorbed by glass or quartz having the same absorption spectrum as this, and the amount absorbed by the glass substrate is reduced, so that the heating efficiency of the glass substrate is lowered. Further, light energy having a wavelength of 5 μm or less and transmitting through glass or quartz is also transmitted through the glass substrate, so that it is not absorbed by the glass substrate and the heating efficiency of the glass substrate is lowered.
このように上述のプラズマ成膜装置では、加熱手段によりガラス基板を高い加熱効率で加熱しているため、熱容量の大きいガラス基板Ｇを短時間で高温に均一に加熱できる。このため前記成膜装置にてガラス基板Ｇを４００℃〜６００℃に加熱して処理を行なうことにより、アモルファスＳｉ：Ｈ膜の成膜と脱水素と、微結晶のポリ化とを同時に行うことができ、これによりエネルギーコストを抑えながら大きいガラス基板を均一に加熱し、前記成膜工程と脱水素工程を行うことができる。 Thus, in the above-mentioned plasma film-forming apparatus, since the glass substrate is heated with high heating efficiency by the heating means, the glass substrate G having a large heat capacity can be uniformly heated to a high temperature in a short time. For this reason, the glass substrate G is heated to 400 ° C. to 600 ° C. and processed by the film forming apparatus, thereby simultaneously performing the film formation and dehydrogenation of the amorphous Si: H film and the polycrystallization of the microcrystal. Thus, a large glass substrate can be uniformly heated while suppressing energy costs, and the film formation step and the dehydrogenation step can be performed.
またこのプラズマ成膜装置では、エネルギーコストを抑えながら大きいガラス基板Ｇを均一に加熱することができるので、前記脱水素工程よりも処理温度が高いポリ化工程を行うことができる。これにより同じ装置を用いて、ガラス基板Ｇを５００℃〜６６６℃に加熱してポリ化工程を行うことができる。 Moreover, in this plasma film-forming apparatus, since the large glass substrate G can be heated uniformly, restraining energy cost, the polycrystallization process whose processing temperature is higher than the said dehydrogenation process can be performed. Thereby, using the same apparatus, the glass substrate G can be heated to 500 ° C. to 666 ° C. to perform the polishing step.
従って上述のプラズマ成膜装置１台により、ガラス基板Ｇ上にポリシリコン膜を形成することができるので、従来のように成膜工程と、脱水素工程と、ポリ化工程との夫々に１台づつ、合わせて３台の装置が必要である場合に比べて、装置のトータルの製造コストや設置スペースを大幅に低減できる。 Accordingly, a polysilicon film can be formed on the glass substrate G by using one of the above-described plasma film forming apparatuses, so that one film forming process, one dehydrogenating process, and one polishing process are performed as in the conventional case. Therefore, compared to the case where three devices are required in total, the total manufacturing cost and installation space of the device can be greatly reduced.
さらにこの熱処理装置では、同じ装置を用いて成膜工程と脱水素工程を行った後、ポリ化工程を引き続いて行っているので、ポリ化工程では成膜・脱水素工程の際に暖められた室内を加熱すればよいので、冷えた室内を暖める場合に比べて昇温幅が小さく、さらにエネルギーコストが低減できると共に、３台の装置を用いて行う場合よりも、ガラス基板Ｇの装置間の搬送や、装置の調整時間が短縮されるので、スループットの向上を図ることができる。 Furthermore, in this heat treatment apparatus, the film forming process and the dehydrogenation process are performed using the same apparatus, and then the polishing process is continuously performed. Therefore, in the polishing process, the film was heated during the film formation / dehydrogenation process. Since it is only necessary to heat the room, the temperature rise range is smaller than when the cold room is warmed, the energy cost can be further reduced, and between the apparatuses of the glass substrate G as compared with the case of using three apparatuses. Since the time for carrying and adjusting the apparatus is shortened, the throughput can be improved.
この際、上述のプラズマ成膜装置では、均一に高温にガラス基板Ｇを加熱できるので、成膜時に処理ガスがガラス基板表面で十分に分解される。これによりアモルファスＳｉ：Ｈ膜が水素が少ない状態で形成でき、同時に行われる脱水化工程も速やかに進行する。従って成膜工程と脱水化工程とを同時に行うことにより、トータルの処理時間を１枚当たり５分程度に短縮することができる。これに対して従来の成膜装置のように、ガラス基板Ｇを加熱できない場合には、ガラス基板Ｇ表面が冷たい状態であり、ここに供給された処理ガスは分解が進行しにくく、結果としてアモルファスＳｉ：Ｈ膜中の水素含有量が多くなってしまい、後の脱水化工程では例えば１枚当たり６０分程度の長い処理時間が必要となる。 At this time, since the glass substrate G can be uniformly heated to a high temperature in the above-described plasma film forming apparatus, the processing gas is sufficiently decomposed on the surface of the glass substrate during film formation. As a result, the amorphous Si: H film can be formed with a small amount of hydrogen, and the dehydration process performed simultaneously proceeds promptly. Therefore, by performing the film forming step and the dehydration step at the same time, the total processing time can be shortened to about 5 minutes per sheet. On the other hand, when the glass substrate G cannot be heated as in the conventional film forming apparatus, the surface of the glass substrate G is in a cold state, and the processing gas supplied here is not easily decomposed, resulting in an amorphous state. The hydrogen content in the Si: H film is increased, and the subsequent dehydration process requires a long processing time of, for example, about 60 minutes per sheet.
また上述の成膜装置では、図４（ａ）の実験データからも明らかなように、ガラス基板Ｇの上層側のみを選択的に高温に加熱することができる。このため成膜工程、脱水素工程、ポリ化工程において、ガラス基板Ｇの必要な領域のみを所定温度に選択的に加熱すればよいので、ガラス基板全体を加熱する場合に比べて、エネルギーコストが大幅に低減するほか、ガラス基板の熱歪の発生を抑えることができる。 Moreover, in the above-mentioned film-forming apparatus, only the upper layer side of the glass substrate G can be selectively heated to a high temperature, as is apparent from the experimental data in FIG. For this reason, in the film forming process, the dehydrogenation process, and the polishing process, only the necessary region of the glass substrate G needs to be selectively heated to a predetermined temperature, so that the energy cost is lower than when the entire glass substrate is heated. In addition to a significant reduction, the occurrence of thermal distortion of the glass substrate can be suppressed.
続いて本発明の成膜装置を用いて行われる他の処理態様について説明する。
（処理態様１−２）
この処理態様は、処理態様１−１において、前記成膜装置を用いて成膜工程と脱水素工程とを同時に実施した後、ポリ化工程を他の装置例えばレーザアニール装置にて行うものである。
Next, another processing mode performed using the film forming apparatus of the present invention will be described.
(Processing mode 1-2)
In this processing mode, in the processing mode 1-1, a film forming process and a dehydrogenation process are simultaneously performed using the film forming apparatus, and then a polycrystallization process is performed by another apparatus such as a laser annealing apparatus. .
この場合には、処理態様１−１と同様の処理条件にて、成膜装置内にて、ガラス基板Ｇに対してアモルファスＳｉ：Ｈ膜の成膜と、アモルファスＳｉ：Ｈ膜の脱水素とを同時に行ってアモルファスＳｉ膜を形成した後、真空チャンバ２１内を常圧雰囲気に戻し、当該アモルファスＳｉ膜が形成されたガラス基板Ｇを真空チャンバ２１の外部に搬出する。そして別個に設けられたレーザーアニール装置に搬送し、ここで例えばＸｅＣｌや、ＫｒＦ等を用いたエキシマレーザのビームを、ガラス基板上に形成されたアモルファスＳｉ膜に、スキャンさせながら線状に照射することにより、アモルファスＳｉ膜をポリシリコン膜にポリ化させるポリ化工程を行う。
In this case, the amorphous Si: H film is formed on the glass substrate G and the amorphous Si: H film is dehydrogenated in the film forming apparatus under the same processing conditions as in the processing mode 1-1. Are simultaneously performed to form an amorphous Si film, and then the inside of the
この処理態様においても、上述の成膜装置とポリ化工程を行うアニール装置との２台により、ガラス基板上にポリシリコン膜を形成することができるので、従来のように成膜工程と、脱水工程と、ポリ化工程との夫々に１台づつ、合わせて３台の装置が必要である場合に比べて、装置のトータルの製造コストや設置スペースを低減できる。またこの成膜装置では、成膜工程と脱水化工程とを同時に行っているので、これらの工程に別々の装置が必要である場合に比べてエネルギーコストが低減できると共に、３台の装置を用いて行う場合よりも、ガラス基板Ｇの装置間の搬送や、装置の調整時間が短縮されるので、スループットの向上を図ることができる。 Also in this processing mode, since the polysilicon film can be formed on the glass substrate by using the above-described film forming apparatus and the annealing apparatus for performing the polishing step, it is possible to form the film forming process and the dehydration as in the past. The total manufacturing cost and installation space of the apparatus can be reduced as compared with the case where three apparatuses are required, one for each of the process and the polishing process. In addition, since this film forming apparatus performs the film forming process and the dehydration process at the same time, the energy cost can be reduced as compared to the case where separate apparatuses are required for these processes, and three apparatuses are used. Compared with the case where it carries out, since the conveyance of the glass substrate G between apparatuses and the adjustment time of an apparatus are shortened, the improvement of a through-put can be aimed at.
（処理態様１−３）
この処理態様は、前記成膜装置を用いて成膜工程と、脱水素工程と、ポリ化工程を同時に行うものである。つまり先ず既述の手法にて、ガラス基板Ｇを真空チャンバ２１内に搬入し、載置台３２上に載置する。次いで真空チャンバ２１内を所定の真空雰囲気に排気する一方、第１のガス供給管４２により処理ガスを所定の流量で導入する。こうして真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、ガスシャワーヘッド４と載置台３２との間にプラズマを発生させ、前記処理ガスをプラズマ化する。一方、ヒータユニット５より載置台３２上のガラス基板Ｇをガラス歪点以下のアモルファスＳｉ膜のポリ化を行う温度例えば５００〜６６６℃程度に加熱する。こうして処理ガスのプラズマにより、ガラス基板Ｇ上に、脱水素され、ポリ化されたポリシリコン膜を形成する。このようにこの処理態様では、成膜工程と、脱水素工程と、ポリ化工程とが同時に行われる。
(Processing 1-3)
In this processing mode, a film forming process, a dehydrogenation process, and a polishing process are simultaneously performed using the film forming apparatus. That is, first, the glass substrate G is carried into the
この処理態様では、上述の成膜装置を用いて、成膜工程と、脱水素工程と、ポリ化工程とを同時に行うので、さらにエネルギーコストが低減できると共に、脱水素工程とポリ化工程との間のバルブの切り替えやヒータユニット５の温度制御などが不要となるので、さらに調整時間が短縮され、よりスループットを高めることができる。
In this processing mode, since the film formation process, the dehydrogenation process, and the polycrystallization process are simultaneously performed using the film formation apparatus described above, the energy cost can be further reduced, and the dehydrogenation process and the polycrystallization process can be performed. Since it is not necessary to switch between the valves and control the temperature of the
（処理態様１−４）
この処理態様は、前記成膜装置を用いて前記成膜工程と、前記脱水素工程と、前記ポリ化工程と、を異なる温度で行うものである。つまり先ず既述の手法にて、ガラス基板Ｇを真空チャンバ２１内に搬入して載置台３２上に載置する。次いで真空チャンバ２１内を所定の真空雰囲気に排気する一方、第１のガス供給管４２により処理ガスを所定の流量で導入する。こうして真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、ガスシャワーヘッド４と載置台３２との間にプラズマを発生させ、前記処理ガスをプラズマ化する。一方、ヒータユニット５により載置台３２上のガラス基板Ｇを第１の温度例えば２００〜４００℃程度にて、例えば０．０１〜６０秒程度加熱する。こうして前記処理ガスのプラズマにより、ガラス基板Ｇ上にアモルファスＳｉ：Ｈ膜を成膜する。
(Processing 1-4)
In this processing mode, the film formation process, the dehydrogenation process, and the polycrystallization process are performed at different temperatures using the film formation apparatus. That is, first, the glass substrate G is carried into the
続いて前記成膜装置を引き続き用いて脱水素工程を実施する。つまりバルブＶ１を閉じて処理ガスの導入を停止し、プラズマの発生を停止した状態で、真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、ヒータユニット５により載置台３２上のガラス基板Ｇを第１の温度よりも高い第２の温度例えば４００℃〜６００℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱し、これによりアモルファスＳｉ：Ｈ膜を脱水素して、アモルファスＳｉ膜を形成する。
Subsequently, a dehydrogenation step is performed using the film forming apparatus. In other words, the inside of the
続いて前記成膜装置を引き続き用いてポリ化工程を実施する。つまり真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、プラズマの発生を停止した状態で、ヒータユニット５により載置台３２上のガラス基板Ｇを第２の温度よりも高い第３の温度例えばガラス歪点以下の５００℃〜６６６℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱し、こうしてアモルファスＳｉ膜を粒径成長させてポリシリコン膜を形成する。この際ポリ化工程では、真空チャンバ２１内を真空雰囲気に設定する以外に、バルブＶ２を開いて第２のガス供給管４３により真空チャンバ２１内に不活性ガス例えば窒素ガスを導入して、不活性ガス雰囲気にて行うようにしてもよい。
Subsequently, the film forming apparatus is continuously used to carry out a polishing process. In other words, the
このようにこの処理態様では、成膜工程と、脱水素工程と、ポリ化工程とを同じ成膜装置にて、処理条件を変えて行っているが、このようにしても、１台の成膜装置を用いて前記３つの工程を行うことができるので、上述の処理態様と同様の効果が得られる。 As described above, in this processing mode, the film forming process, the dehydrogenation process, and the polishing process are performed in the same film forming apparatus while changing the processing conditions. Since the three steps can be performed using the membrane apparatus, the same effect as the above-described processing mode can be obtained.
（処理態様１−５）
この処理態様は、前記成膜装置を用いて前記成膜工程を行った後、同じ成膜装置を用いて脱水素工程とポリ化工程とを同時に行うものである。つまり先ず既述の手法にて、ガラス基板Ｇを真空チャンバ２１内に搬入して載置台３２上に載置する。次いで真空チャンバ２１内を所定の真空雰囲気に排気する一方、第１のガス供給管４２により処理ガスを所定の流量で導入する。こうして真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、ガスシャワーヘッド４と載置台３２との間にプラズマを発生させ、前記処理ガスをプラズマ化する。一方、ヒータユニット５より載置台３２上のガラス基板ＧをアモルファスＳｉ：Ｈ膜の成膜を行うときの温度例えば２００〜４００℃程度にて、例えば０．０１〜６０秒程度加熱する。こうしてガラス基板Ｇ上にアモルファスＳｉ：Ｈ膜を成膜する。
(Processing mode 1-5)
In this processing mode, after the film formation process is performed using the film formation apparatus, the dehydrogenation process and the polycrystallization process are simultaneously performed using the same film formation apparatus. That is, first, the glass substrate G is carried into the
続いて前記成膜装置を引き続き用いて、脱水素工程とポリ化工程とを同時に実施する。つまりバルブＶ１を閉じて処理ガスの導入を停止し、プラズマの発生を停止した状態で、真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、ヒータユニット５により載置台３２上のガラス基板Ｇをガラス歪点以下のアモルファスＳｉ膜のポリ化を行う温度例えば５００℃〜６６６℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱する。これによりアモルファスＳｉ：Ｈ膜の脱水素と、アモルファスＳｉ膜の粒径成長とを同時に進行させてポリシリコン膜を形成する。この際この脱水素・ポリ化工程では、真空チャンバ２１内を真空雰囲気に設定する以外に、真空チャンバ２１内に不活性ガス例えば窒素ガスを導入して、不活性ガス雰囲気にて行うようにしてもよい。
Subsequently, using the film forming apparatus, the dehydrogenation process and the polycrystallization process are simultaneously performed. In other words, the inside of the
このようにこの処理態様は、脱水素工程とポリ化工程とを同じ成膜装置にて、処理条件を変えて行うものであるが、このようにしても、１台の成膜装置を用いて前記３つの工程を行うことができるので、上述の処理態様と同様の効果が得られる。 As described above, in this processing mode, the dehydrogenation process and the polycrystallization process are performed by the same film forming apparatus while changing the processing conditions. Since the three steps can be performed, the same effect as the above-described processing mode can be obtained.
続いて本発明の成膜装置の他の例について図８により説明する。図８に示す装置は、ヒータユニットを載置台３２とガスシャワーヘッド４との間に設けた例であり、その他の部分は図１に示す成膜装置と同様に構成されている。図１に示す装置と異なる点について説明すると、本実施の形態のヒータユニット５４は平面状に構成され、載置台３２とガスシャワーヘッド４との間であって、載置台３２に対してガラス基板Ｇを受け渡す際に、この受け渡しに支障のない位置に、載置台３２やガスシャワーヘッド４と対向するように設けられている。
Next, another example of the film forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The apparatus shown in FIG. 8 is an example in which a heater unit is provided between the mounting table 32 and the gas shower head 4, and other parts are configured in the same manner as the film forming apparatus shown in FIG. 1. The difference from the apparatus shown in FIG. 1 will be described. The
この例のヒータユニット５４は、例えば図１、図２に示すヒータユニット５において、ガスシャワーヘッド４の下段部４ｃがない構成であり、当該下段部４ｃに組み込まれていない以外は上述のヒータユニット５と同様に構成されている。つまり当該ヒータユニット５４は、既述のヒータエレメント５０と同様に構成されたヒータエレメント５０を、ガラス基板Ｇの中央領域よりも周縁領域に対応する位置に多く配置されるように、横ヒータエレメント５０ａと縦ヒータエレメント５０ｂとを組み合わせて構成されている。またこれら横ヒータエレメント５０ａ及び縦ヒータエレメント５０ｂは、夫々ガスシャワーヘッド４の孔部４４と干渉しない位置に設けられていて、ガスシャワーヘッド４を介して真空チャンバ２１内に供給されたガスは、横ヒータエレメント５０ａと縦ヒータエレメント５０ｂとの間の隙間を介して載置台３２上のガラス基板Ｇに供給されるようになっている。
The
このような成膜装置では上述の装置と同様に、成膜工程や脱水素工程、ポリ化工程を行うことができ、上述の処理態様１〜５が実施される。例えば成膜工程を実施するときについて説明すると、既述の手法にてガラス基板Ｇを真空チャンバ２１内に搬入して、載置台３２上に載置する。次いで真空チャンバ２１内を所定の真空雰囲気に排気する一方、処理ガスをガスシャワーヘッド４を介して均一に拡散させる。こうして真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、ガスシャワーヘッド４に高周波電源部４８から所定の高周波電圧を与えることにより、ガスシャワーヘッド４と載置台３２との間にプラズマを発生させ、前記処理ガスをプラズマ化する。この際、処理ガスやプラズマ化された処理ガスは、ヒータユニット５４の隙間から拡散していく。一方、ヒータユニット５４により載置台３２上のガラス基板ＧをアモルファスＳｉ：Ｈ膜の成膜を行うときの温度に加熱し、こうして前記処理ガスのプラズマにより、ガラス基板Ｇ上にアモルファスＳｉ：Ｈ膜を形成する。
In such a film formation apparatus, the film formation process, the dehydrogenation process, and the polycrystallization process can be performed similarly to the above-described apparatus, and the above-described
また図９に示す装置は、ヒータユニット５５を載置台に組み合わせて設けた例であり、その他の部分は図１に示す成膜装置と同様に構成されている。以下に図１に示す装置と異なる点について説明する。本実施の形態のヒータユニット５５は、ガラス基板Ｇの載置部を兼用するように構成され、支持部材５５ａにより真空チャンバ２１の底面に固定されていて、当該ヒータユニット５５の上面がガラス基板Ｇの載置面として構成されている。前記ヒータユニット５５は、熱源をなすカーボンワイヤヒータ５１を縦横に組み合わせて構成されたワイヤユニット５６を、二次輻射源をなすセラミックス製の筐体５７の内部に収納し、カーボンワイヤヒータ５１をセラミックスよりなる二次輻射源により囲むことにより構成されている。このカーボンワイヤヒータ５１は既述のカーボンワイヤヒータ５１と同様に構成されたものであり、前記セラミックスとしては例えばアルミナや、アルミナと二酸化珪素との混合物や、アルミナと酸化クロムとの混合物等が用いられる。
Further, the apparatus shown in FIG. 9 is an example in which the
前記ワイヤユニット５６は、例えばガラス基板Ｇの周縁領域を集中的に加熱して、当該周縁領域からの放熱を低減し、ガラス基板Ｇを均一に加熱するように、ガラス基板Ｇの中央領域よりも周縁領域に対応する位置にカーボンワイヤヒータ５１が多く配置されるように、カーボンワイヤヒータ５１を組み合わせて構成される。このレイアウトは、例えば図２に示す例の横ヒータエレメント５０ａ、縦ヒータエレメント５０ｂに対応する位置に、夫々横カーボンワイヤヒータ５１ａ、縦カーボンワイヤヒータ５１ｂが配置されるようになっており、図９に示す例では、横カーボンワイヤヒータ５１ａの上部に縦カーボンワイヤヒータ５１ｂが設けられている。
For example, the
これら各カーボンワイヤヒータ５１ａ，５１ｂの端子には電力供給部５３が接続され、夫々に電力供給されるようになっている。そしてこの電力量を制御することにより、ヒータユニット５５によって当該ヒータユニット５５上に載置されたガラス基板Ｇが所定温度に調整される。
A
前記支持部材５５ａで囲まれる領域にはヒータユニット５５の下方側に、このヒータユニット５５と所定の空間を空けて、接地された下部電極５８が設けられており、この下部電極５８と真空チャンバ２１の底面との間には絶縁層５８ａが設けられている。また前記支持部材５５ａで囲まれる領域の外側の領域には真空排気手段２３と接続された排気管５９が設けられている。
In a region surrounded by the
このようなプラズマ成膜装置では上述の装置と同様に、成膜工程や脱水素工程、ポリ化工程を行うことができ、上述の処理態様１〜５が実施される。例えば成膜工程を実施するときについて説明すると、既述の手法にてガラス基板Ｇを真空チャンバ２１内に搬入して、載置部を兼用するヒータユニット５５上に載置する。次いで真空チャンバ２１内を所定の真空雰囲気に排気する一方、処理ガスをガスシャワーヘッド４を介して均一に拡散させる。
In such a plasma film forming apparatus, the film forming process, the dehydrogenation process, and the polycrystallization process can be performed as in the above-described apparatus, and the above-described
こうして真空チャンバ２１内を例えば１〜１００Ｐａ程度の真空度に維持すると共に、ガスシャワーヘッド４に高周波電源部４８から所定の高周波電圧を与えることにより、ガスシャワーヘッド４と載置台３２との間にプラズマを発生させ、前記処理ガスをプラズマ化する。
In this way, the
一方、ヒータユニット５５を構成する各カーボンワイヤヒータ５１ａ，５１ｂに電力供給部５３により所定の電力を供給し、これによりヒータユニット５５上のガラス基板ＧをアモルファスＳｉ：Ｈ膜の成膜を行うときの温度に加熱する。この際ガラス基板Ｇは、熱源をなすカーボンワイヤヒータ５１から、二次輻射源をなすセラミックスの筐体５７を介して加熱される。こうして前記処理ガスのプラズマにより、ガラス基板Ｇ上にアモルファスＳｉ：Ｈ膜を形成する。
On the other hand, when a predetermined power is supplied from the
続いて本発明に係る熱処理装置の実施の形態について説明する。図１０は前記熱処理装置の全体構造を示す縦断面図である。図中６１は加熱室を構成する石英チャンバであり、この側壁の一部には当該チャンバ６１内にガラス基板Ｇを搬入するための搬入口６０が設けられ、当該搬入口６０はシャッタ６２により開閉されるようになっている。この石英チャンバ６１の内部にはガラス基板Ｇの裏面側を支持するための載置部材６３が設けられており、前記石英チャンバ６１の上壁及び下壁の内面には、この載置部材６３に支持されたガラス基板Ｇの上方側及び下方側から、前記ガラス基板Ｇを加熱するための第１のヒータユニット６４及び第２のヒータユニット６５が夫々設けられている。
Next, an embodiment of the heat treatment apparatus according to the present invention will be described. FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the overall structure of the heat treatment apparatus. In the figure,
前記石英チャンバ６１の外側には、所定の空間を介して、金属製の外装体６６が、例えばガラス繊維よりなる断熱体６７を介して設けられており、石英チャンバ６１は断熱体６７の底面から浮上した状態で支持部材６１ａにより支持されている。
A
前記ヒータユニット６４，６５は、複数のヒータエレメント５０を組み合わせて構成され、この例では、図１０（ｂ）に示すように、ガラス基板Ｇの縦方向の長さよりも長いヒータエレメント５０が、ガラス基板Ｇの横方向に、ガラス基板の面内に沿って互いに等間隔で並ぶように配置されている。このヒータエレメント５０は既述のヒータエレメント５０と同様に構成されている。
The
これら各ヒータエレメント５０のカーボンワイヤヒータ５１の端子には、電力供給部５３が接続され、夫々に電力供給されるようになっている。そしてこの電力量を制御することにより、ヒータエレメント５０によって載置部材６３に載置されたガラス基板Ｇが所定温度に調整される。このような熱処理装置では、ヒータユニット６４，６５の電力供給部５３の出力制御といった熱処理装置を構成する各部位のコントロールは、例えばコンピュータ等からなる図示しない制御部が予め用意したレシピに従って行うように構成されている。
A
続いて上述の熱処理装置を用いて行われる本発明方法について、以下に処理の態様毎に説明する。 Subsequently, the method of the present invention performed using the above-described heat treatment apparatus will be described below for each processing mode.
（処理態様２−１）
この処理態様は、上述の熱処理装置を用いて前記脱水素工程と、前記ポリ化工程を実施するものである。つまり先ずシャッタを開き、ガラス基板Ｇを図示しない搬送アームにより石英チャンバ６１内に搬入し、載置部材６３上に載置する。ここで石英チャンバ６１内に搬入されるガラス基板Ｇは、前工程にて表面にアモルファスＳｉ：Ｈ膜が成膜されたものであり、この成膜は従来の成膜装置を用いて行っても、本発明のプラズマ成膜装置を用いて行ってもよい。
(Processing mode 2-1)
In this treatment mode, the dehydrogenation step and the polycrystallization step are performed using the heat treatment apparatus described above. That is, the shutter is first opened, and the glass substrate G is carried into the
次いでヒータユニット６４，６５を構成する各ヒータエレメント５０のカーボンワイヤヒータ５１に電力供給部５３により所定の電力を供給し、これにより載置部材６３上のガラス基板ＧをアモルファスＳｉ：Ｈ膜の脱水素を行う温度例えば４００℃〜６００℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱する。こうしてヒータユニット６４，６５による加熱により、ガラス基板Ｇ上のアモルファスＳｉ：Ｈ膜が徐々に脱水素され、アモルファスＳｉ膜が形成される。
Next, predetermined power is supplied to the
続いて前記熱処理装置を引き続き用いて、ポリ化工程を実施する。つまりヒータユニット６４，６５によりガラス基板Ｇをガラス歪点以下のアモルファスＳｉ膜のポリ化を行う温度例えば５００℃〜６６６℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱して熱処理を行う。こうしてアモルファスＳｉ膜を粒径成長させてポリシリコン膜を形成する。こうしてポリシリコン膜を形成するための加熱処理が終了した後、シャッタ６２を開いて搬送アームにより、当該ポリシリコン膜が形成されたガラス基板Ｇを石英チャンバ６１の外部に搬出する。
Subsequently, using the heat treatment apparatus, a polishing process is performed. That is, the glass substrate G is heated by the
このように、上述の熱処理装置では、当該ガラス基板Ｇに吸収しやすい光を照射して加熱しているため、これにより熱容量の大きいガラス基板Ｇを短時間で高温に均一に加熱できる。これによりエネルギーコストを抑えながら大きいガラス基板Ｇを均一に加熱し、前記脱水素工程を行うことができる。 Thus, in the above-mentioned heat treatment apparatus, the glass substrate G is irradiated with light that is easily absorbed and heated, so that the glass substrate G having a large heat capacity can be uniformly heated to a high temperature in a short time. Thereby, the large glass substrate G can be uniformly heated while suppressing the energy cost, and the dehydrogenation step can be performed.
またこの熱処理装置では、エネルギーコストを抑えながら大きいガラス基板Ｇを均一に加熱することができるので、前記脱水素工程よりも処理温度が高いポリ化工程を行うことができる。これにより同じ装置を用いて、アモルファスＳｉ：Ｈ膜の脱水素と、アモルファスＳｉ膜のポリ化とを行うことにより、従来のように脱水工程と、ポリ化工程との夫々に１台づつ、合わせて２台の装置が必要である場合に比べて、装置のトータルの製造コストや設置スペースを大幅に低減できる。さらにこの熱処理装置では、同じ装置を用いて脱水素工程とポリ化工程とを引き続いて行っているので、ポリ化工程では脱水素工程の際に暖められた室内を加熱すればよいので、冷えた室内を暖める場合に比べて昇温幅が小さく、エネルギーコストが低減できると共に、２台の装置を用いて行う場合よりも、ガラス基板Ｇの装置間の搬送や、装置の調整時間が短縮されるので、スループットの向上を図ることができる。 Moreover, in this heat processing apparatus, since the large glass substrate G can be heated uniformly, suppressing energy cost, the polycrystallization process whose processing temperature is higher than the said dehydrogenation process can be performed. As a result, by using the same apparatus, dehydrogenation of the amorphous Si: H film and polymorphization of the amorphous Si film, one by one for each of the dehydration process and the polycrystallization process as in the past. Compared to the case where two devices are required, the total manufacturing cost and installation space of the device can be greatly reduced. Further, in this heat treatment apparatus, since the dehydrogenation process and the polycrystallization process are continuously performed using the same apparatus, the room heated in the dehydrogenation process may be heated in the polycrystallization process, so that the temperature is cooled. Compared to the case where the room is warmed, the temperature increase range is small, the energy cost can be reduced, and the conveyance of the glass substrate G between apparatuses and the adjustment time of the apparatus are shortened as compared with the case where two apparatuses are used. Therefore, throughput can be improved.
また上述の熱処理装置では、既述のようにガラス基板Ｇの上層側のみを選択的に高温に加熱することができる。このため脱水素工程、ポリ化工程において、ガラス基板Ｇの必要な領域のみを所定温度に選択的に加熱すればよいので、ガラス基板全体を加熱する場合に比べて、エネルギーコストが大幅に低減するほか、ガラス基板の熱歪の発生を抑えることができる。 In the above-described heat treatment apparatus, only the upper layer side of the glass substrate G can be selectively heated to a high temperature as described above. For this reason, in the dehydrogenation step and the polishing step, only the necessary region of the glass substrate G needs to be selectively heated to a predetermined temperature, so that the energy cost is greatly reduced compared to the case where the entire glass substrate is heated. In addition, the occurrence of thermal strain on the glass substrate can be suppressed.
（処理態様２−２）
この処理態様は、上述の熱処理装置を用いて前記脱水素工程を実施するものである。つまりガラス基板Ｇを石英チャンバ６１内に搬入し、載置部材６３上に載置する。ここで石英チャンバ６１内に搬入されるガラス基板Ｇは、前工程にて表面にアモルファスＳｉ：Ｈ膜が成膜されたものであり、この成膜工程は、従来の成膜装置を用いて行ったものでもよいし、本発明のプラズマ成膜装置を用いて行ったものでもよい。
(Processing mode 2-2)
In this treatment mode, the dehydrogenation step is performed using the heat treatment apparatus described above. That is, the glass substrate G is carried into the
次いでヒータユニット６４、６５により載置部材６３上のガラス基板Ｇを前記脱水素を行う温度例えば４００℃〜６００℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱し、こうしてアモルファスＳｉ：Ｈ膜から水素を除去してアモルファスＳｉ膜を形成する。
Next, the glass substrate G on the mounting
このように、上述の熱処理装置では、当該ガラス基板Ｇに吸収しやすい光を照射して加熱しているため、これにより熱容量の大きいガラス基板Ｇを短時間で高温に均一に加熱できる。このためガラス基板Ｇの面内において均一に脱水素化が進行し、アモルファスＳｉ膜の膜質を面内において揃えることができる。この際、この熱処理装置は枚葉式であり、石英チャンバ６１内に１枚のガラス基板Ｇを載置し、当該ガラス基板Ｇのみをヒータユニット５により加熱しているので、従来のバッチ式の熱処理炉に比べて加熱空間が小さく、加熱の際のエネルギーコストを低減できる。
Thus, in the above-mentioned heat treatment apparatus, the glass substrate G is irradiated with light that is easily absorbed and heated, so that the glass substrate G having a large heat capacity can be uniformly heated to a high temperature in a short time. For this reason, dehydrogenation proceeds uniformly in the plane of the glass substrate G, and the film quality of the amorphous Si film can be made uniform in the plane. At this time, this heat treatment apparatus is a single-wafer type, and a single glass substrate G is placed in the
（処理態様２−３）
この処理態様は、上述の熱処理装置を用いて前記ポリ化工程を実施するものである。つまりガラス基板Ｇを石英チャンバ６１内に搬入し、載置部材６３上に載置する。ここで石英チャンバ６１内に搬入されるガラス基板Ｇは、前工程にて表面にアモルファスＳｉ：Ｈ膜が成膜され、さらに脱水素されてアモルファスＳｉ膜が形成されたものであり、これら成膜工程と脱水素工程とは、従来の成膜装置と熱処理炉との組み合わせにより行ったものでもよいし、本発明のプラズマ成膜装置を用いて行ったものでもよい。
(Processing mode 2-3)
In this treatment mode, the above-described polycrystallization step is performed using the above-described heat treatment apparatus. That is, the glass substrate G is carried into the
次いでヒータユニット６４、６５により載置部材６３上のガラス基板Ｇを前記ポリ化を行う温度例えば５００℃〜６６６℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱し、こうしてアモルファスＳｉ膜を粒径成長させてポリシリコン膜を形成する。
Next, the glass substrate G on the mounting
このように、上述の熱処理装置では、当該ガラス基板Ｇに吸収しやすい光を照射して加熱しているため、これにより熱容量の大きいガラス基板Ｇを短時間で高温に均一に加熱できる。このためガラス基板Ｇの面内において均一にポリ化が進行し、ポリシリコン膜のポリ化率を面内において揃えることができる。 Thus, in the above-mentioned heat treatment apparatus, the glass substrate G is irradiated with light that is easily absorbed and heated, so that the glass substrate G having a large heat capacity can be uniformly heated to a high temperature in a short time. For this reason, polycrystallization progresses uniformly in the plane of the glass substrate G, and the polycrystallization rate of the polysilicon film can be made uniform in the plane.
これに対して従来のレーザアニール装置では、高出力のレーザ光をスキャンさせながらアモルファスＳｉ膜に照射しているので、アモルファスＳｉ膜は瞬間的に例えば１０００℃程度の高温で加熱され、その後は瞬時に室温まで冷却される。このためポリシリコン膜に熱応力が発生し、これにより結晶欠陥が生じて十分なポリ化率を確保できなかったり、冷却時にポリシリコン膜が収縮して歪みが発生してしまうという問題がある。 On the other hand, in the conventional laser annealing apparatus, since the amorphous Si film is irradiated while scanning with a high-power laser beam, the amorphous Si film is instantaneously heated at a high temperature of about 1000 ° C., and thereafter Cool to room temperature. For this reason, there is a problem that thermal stress is generated in the polysilicon film, thereby causing crystal defects, and a sufficient polycrystallization rate cannot be secured, or the polysilicon film contracts during cooling to generate distortion.
（処理態様２−４）
この処理態様は、上述の熱処理装置を用いて、前記脱水素工程と前記ポリ化工程とを同時に実施するものである。つまり先ずガラス基板Ｇを石英チャンバ６１内に搬入し、載置部材６３上に載置する。ここで石英チャンバ６１内に搬入されるガラス基板Ｇは、前工程にて表面にアモルファスＳｉ：Ｈ膜が成膜されたものであり、この成膜工程は従来の成膜装置を用いて行っても、本発明のプラズマ成膜装置を用いて行ってもよい。
(Processing mode 2-4)
In this treatment mode, the dehydrogenation step and the polycrystallization step are simultaneously performed using the above-described heat treatment apparatus. That is, first, the glass substrate G is carried into the
次いでヒータユニット６４，６５により載置部材６３上のガラス基板Ｇを例えばガラス歪点以下の前記ポリ化を行う温度例えば５００℃〜６６６℃程度の温度にて例えば０．０１〜６０秒程度加熱する。こうしてヒータユニット６４，６５による加熱により、ガラス基板Ｇ上のアモルファスＳｉ：Ｈ膜の脱水素によるアモルファスＳｉ膜の形成と、アモルファスＳｉ膜のポリ化によるポリシリコン膜の形成が同時に進行し、ポリシリコン膜が形成される。
Next, the glass substrate G on the mounting
このように、上述の熱処理装置では、当該ガラス基板Ｇに吸収しやすい光を照射して加熱しているため、これにより熱容量の大きいガラス基板Ｇを短時間で高温に均一に加熱できる。これによりエネルギーコストを抑えながら大きいガラス基板Ｇを均一に加熱し、前記脱水素工程と加熱工程とを同時に行うことができる。これにより上述の処理態様２−１と同様の効果を得ることができる他、同じ装置を用いて脱水素工程とポリ化工程とを同時に行っているので、１回の加熱により脱水素工程とポリ化工程を行うことができて、エネルギーコストをより低減できるほか、スループットのさらなる向上を図ることができる。 Thus, in the above-mentioned heat treatment apparatus, the glass substrate G is irradiated with light that is easily absorbed and heated, so that the glass substrate G having a large heat capacity can be uniformly heated to a high temperature in a short time. Thereby, the large glass substrate G can be uniformly heated while suppressing the energy cost, and the dehydrogenation step and the heating step can be performed simultaneously. As a result, the same effects as those of the above-described treatment mode 2-1 can be obtained, and the dehydrogenation step and the polycrystallization step are simultaneously performed using the same apparatus. In addition to reducing the energy cost, the throughput can be further improved.
続いて本発明の熱処理装置の他の例について図１１により説明する。図１１に示す装置は、加熱室をセラミックスにより構成して二次輻射源とし、この加熱室の外側にカーボンワイヤヒータ５１を設けた例であり、その他の部分は図１０に示す加熱装置と同様に構成されている。図１０に示す装置と異なる点について説明すると、本実施の形態のヒータユニット７１は、前記セラミックス例えばアルミナにより構成された二次輻射源をなす加熱室７２と、この加熱室７２の上壁面と底壁面の外側に設けられた第１及び第２のカーボンワイヤヒータ５１ａ，５１ｂよりなり、加熱室７２の内部には載置部材６３上にガラス基板Ｇが載置されるようになっている。第１及び第２のカーボンワイヤヒータ５１ａ，５１ｂは、既述のカーボンワイヤヒータ５１と同様に構成されている。
Next, another example of the heat treatment apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The apparatus shown in FIG. 11 is an example in which the heating chamber is made of ceramics and used as a secondary radiation source, and a
この例のカーボンワイヤヒータ５１は、図１０に示す例と同様に、この例では、図１１（ｂ）に示すように、ガラス基板Ｇの縦方向の長さよりも長いカーボンワイヤヒータ５１ａ，５１ｂを、ガラス基板Ｇの横方向に、ガラス基板の面内に沿って互いに等間隔で並ぶように配置されている。これら各カーボンワイヤヒータ５１ａ，５１ｂの端子には電力供給部５３が接続され、夫々に電力供給されるようになっており、この電力量を制御することにより、カーボンワイヤヒータ５１ａ，５１ｂによって加熱室７２を介して、載置部材６３に載置されたガラス基板Ｇが所定温度に調整される。
As in the example shown in FIG. 10, the
このような熱処理装置では上述の装置と同様に、カーボンワイヤヒータ５１からの光は透光性セラミックスによりなる加熱室７２を介して、載置部材６３上のガラス基板Ｇを輻射するので、前記加熱室７２によりカーボンワイヤヒータ５１からの光エネルギーが、ガラス基板Ｇに吸収しやすい波長領域の成分を多く含むものとなる。これにより載置部材６３上のガラス基板Ｇに光エネルギーが選択的に吸収され、こうして当該ガラス基板Ｇを短時間で均一に高温に加熱できる。またこの熱処理装置を用いても、脱水素工程やポリ化工程を行うことができ、上述の処理態様１〜３が実施される。
In such a heat treatment apparatus, similarly to the above-described apparatus, the light from the
続いて本発明の熱処理装置のさらに他の例について図１２により説明する。図１２に示す装置は、内部が３つの処理領域に区画されており、真ん中の処理室が加熱室７３として構成されている。この加熱室７３の両側は、ガラス基板Ｇを加熱室７３の一方側から他方側に搬送するための搬送室７４，７５であり、これらの搬送室７４，７５には、ガラス基板Ｇを載置して加熱室７３に向けて図中矢印の方向に送るためのベルト搬送機構よりなる搬送手段７６Ａ，７６Ｂが設けられている。
Next, still another example of the heat treatment apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. In the apparatus shown in FIG. 12, the inside is divided into three processing regions, and the middle processing chamber is configured as a
前記加熱室７３には、当該加熱室７３を通るガラス基板Ｇの表裏面を加熱するためのヒータエレメント５０Ａ，５０Ｂが設けられている。このヒータエレメント５０Ａ，５０Ｂは、既述のヒータエレメント５０と同様に構成されている。前記加熱室７３及び搬送室７４，７５の内部は不活性ガス例えば窒素ガスにより陽圧に維持されている。このヒータエレメント５０Ａ，５０Ｂのカーボンワイヤヒータ５１の端子には、電力供給部５３が接続され、夫々に電力供給されるようになっている。そしてこの電力量を制御することにより、一方の搬送室７５から加熱室７３を介して他方の搬送室７４にガラス基板Ｇが搬送される際、加熱室７３ではガラス基板Ｇの表裏面に対してヒータエレメント５０Ａ，５０Ｂにより、脱水素処理やポリ化処理が行われるようになっている。この熱処理装置を用いても、脱水素工程やポリ化工程を行うことができ、上述の処理態様１〜３が実施される。
The
以上において、本発明では、カーボンワイヤヒータは金属不純物を発生させないので、このカーボンワイヤヒータを加熱手段として用いて直接ガラス基板を加熱するようにしてもよい。この場合であっても、カーボンワイヤヒータとガラス基板との間にガラスや石英などの二酸化珪素が介在しないので、カーボンワイヤヒータからの光が前記ガラス等により吸収されることがなく、ガラス基板に直接吸収されるので、ガラス基板を高い加熱効率で加熱することができる。 In the present invention, since the carbon wire heater does not generate metal impurities in the present invention, the glass substrate may be directly heated using the carbon wire heater as a heating means. Even in this case, since silicon dioxide such as glass or quartz is not interposed between the carbon wire heater and the glass substrate, the light from the carbon wire heater is not absorbed by the glass or the like, and the glass substrate Since it is directly absorbed, the glass substrate can be heated with high heating efficiency.
また本発明のプラズマ成膜装置は、平面アンテナを用いて処理ガスに高周波エネルギーを供給するものであってもよい。また本発明は、液晶ディスプレイ用のガラス基板以外に、サファイア基板、炭化珪素（ＳｉＣ）基板及びシリコン（Ｓｉ）基板といった基板に対しても適用できる。さらにまた本発明では、熱源としては、カーボンワイヤヒータの他に、カンタルヒータ等を用いることができ、二次輻射源としては、水晶、窒化アルミニウム、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ５）、炭化珪素等を用いることができる。 Moreover, the plasma film-forming apparatus of this invention may supply a high frequency energy to process gas using a planar antenna. The present invention can also be applied to substrates such as sapphire substrates, silicon carbide (SiC) substrates, and silicon (Si) substrates, in addition to glass substrates for liquid crystal displays. Furthermore, in the present invention, a Kanthal heater or the like can be used as the heat source in addition to the carbon wire heater, and quartz, aluminum nitride, yttrium oxide (Y2O5), silicon carbide or the like is used as the secondary radiation source. Can do.
Claims (25)
前記ガラス基板を加熱するための熱源と、この熱源及びガラス基板の間に介在し、その光吸収スペクトルの波長領域が二酸化珪素の光透過スペクトルの波長領域と重なる領域をもつ材質からなる二次輻射源と、を備えた加熱手段を設け、
前記熱源からの輻射熱が前記二次輻射源を通ってガラス基板に輻射され、前記
二次輻射源とガラス基板との間には二酸化珪素からなる部材が存在しないように構成したことを特徴とするプラズマ成膜装置。 In a plasma film forming apparatus that supplies high-frequency energy to a processing gas to form plasma, and forms a film with plasma on a glass substrate placed on a placement part in an airtight container.
Secondary radiation comprising a heat source for heating the glass substrate and a material interposed between the heat source and the glass substrate, the wavelength region of the light absorption spectrum of which overlaps the wavelength region of the light transmission spectrum of silicon dioxide A heating means comprising a source,
Radiant heat from the heat source is radiated to the glass substrate through the secondary radiation source, and no member made of silicon dioxide exists between the secondary radiation source and the glass substrate. Plasma deposition system.
前記ガラス基板を加熱するためにカーボンワイヤヒータからなる加熱手段を設け、
前記加熱手段とガラス基板との間には二酸化珪素からなる部材が存在しないように構成したことを特徴とするプラズマ成膜装置。 In a plasma film forming apparatus that supplies high-frequency energy to a processing gas to form plasma, and forms a film with plasma on a glass substrate placed on a placement part in an airtight container.
In order to heat the glass substrate, a heating means comprising a carbon wire heater is provided,
A plasma film forming apparatus characterized in that a member made of silicon dioxide does not exist between the heating means and the glass substrate.
前記加熱手段は、載置部に載置されたガラス基板と前記ガスシャワーヘッドとの間に設けられることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一に記載のプラズマ成膜装置。 It is provided so as to face the glass substrate placed on the placement unit, and includes a gas shower head for supplying a processing gas in a shower shape,
The plasma film forming apparatus according to claim 1, wherein the heating unit is provided between a glass substrate placed on a placement unit and the gas shower head.
前記ガラス基板を加熱するための熱源と、この熱源及びガラス基板の間に介在し、その光吸収スペクトルの波長領域が二酸化珪素の光透過スペクトルの波長領域と重なる領域をもつ材質からなる二次輻射源と、を備えた加熱手段を設け、
前記熱源からの輻射熱が前記二次輻射源を通ってガラス基板に輻射され、二次輻射源とガラス基板との間には二酸化珪素からなる部材が存在しないように構成したことを特徴とする熱処理装置。 In an apparatus for performing heat treatment on a thin film on a glass substrate,
Secondary radiation comprising a heat source for heating the glass substrate and a material interposed between the heat source and the glass substrate, the wavelength region of the light absorption spectrum of which overlaps the wavelength region of the light transmission spectrum of silicon dioxide A heating means comprising a source,
Heat treatment characterized in that radiation heat from the heat source is radiated to the glass substrate through the secondary radiation source, and no member made of silicon dioxide exists between the secondary radiation source and the glass substrate. apparatus.
前記ガラス基板を加熱するためにカーボンワイヤヒータからなる加熱手段を設け、
前記加熱手段とガラス基板との間には二酸化珪素からなる部材が存在しないように構成したことを特徴とする熱処理装置。 In an apparatus for performing heat treatment on a thin film on a glass substrate,
In order to heat the glass substrate, a heating means comprising a carbon wire heater is provided,
A heat treatment apparatus characterized in that no member made of silicon dioxide exists between the heating means and the glass substrate.
ガラス基板を加熱手段により加熱しながら、シリコンの活性種及び水素の活性種を含むプラズマによりガラス基板上にアモルファスシリコン膜を形成する成膜工程と、
次いでプラズマの発生を停止した状態で、前記ガラス基板を加熱手段により成膜工程時の温度よりも高い温度に加熱することにより、前記アモルファスシリコン膜中の水素を除去する脱水素工程と、を含むことを特徴とするプラズマ成膜方法。 Using the plasma film-forming apparatus according to claim 1,
A film forming step of forming an amorphous silicon film on the glass substrate by plasma containing active species of silicon and active species of hydrogen while heating the glass substrate by a heating means;
Next, a dehydrogenation step of removing hydrogen in the amorphous silicon film by heating the glass substrate to a temperature higher than the temperature at the time of the film formation step by a heating unit in a state where generation of plasma is stopped. A plasma film forming method.
ガラス基板を加熱手段により加熱しながら、シリコンの活性種及び水素の活性種を含むプラズマによりガラス基板上にアモルファスシリコン膜を形成する成膜工程を行いながら、前記アモルファスシリコン膜中の水素を除去する脱水素工程を行うことを特徴とするプラズマ成膜方法。 Using the plasma film-forming apparatus according to claim 1,
While the glass substrate is heated by a heating means, hydrogen in the amorphous silicon film is removed while performing a film forming process for forming an amorphous silicon film on the glass substrate by plasma containing active species of silicon and active species of hydrogen. A plasma film forming method comprising performing a dehydrogenation step.
アモルファスシリコン膜が形成されたガラス基板を加熱手段により加熱することにより、前記アモルファスシリコン膜中の水素を除去する脱水素工程を行うことを特徴とする熱処理方法。 Using the heat treatment apparatus according to any one of claims 11 to 17,
A heat treatment method characterized by performing a dehydrogenation step of removing hydrogen in the amorphous silicon film by heating the glass substrate on which the amorphous silicon film is formed by a heating means.
アモルファスシリコン膜が形成されたガラス基板を加熱手段により加熱することにより、前記アモルファスシリコン膜をポリ化してポリシリコン膜を形成するポリ化工程を行うことを特徴とする熱処理方法。 Using the heat treatment apparatus according to any one of claims 11 to 17,
A heat treatment method characterized by performing a policing step of polymorphizing the amorphous silicon film to form a polysilicon film by heating the glass substrate on which the amorphous silicon film is formed by a heating means.
After performing the dehydrogenation step, the glass substrate is heated to a temperature higher than the temperature at the time of the dehydrogenation step, thereby performing a polycrystallization step of polymorphizing the amorphous silicon film to form a polysilicon film. The heat treatment method according to claim 22.
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