JPH0831752A - Ｃｖｄ装置の反応室のクリーニング方法およびコーティング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＶＤ装置の反応室のクリーニングおよびコ
ーティングを広い範囲に効率よくおこなう方法を得るこ
とを目的とする。 【構成】 プラズマＣＶＤ装置の反応室内でプラズマ放
電により基体に薄膜を成膜する際に反応室内に付着した
薄膜をエッチング性ガスのプラズマ放電により除去する
反応室のクリーニングまたはクリーニング後のコーティ
ングを、ガス圧力または電極間隔の異なる複数段階に分
けておこない、この複数段階のガスの圧力差を０．１To
rr以上、４Torr以下とするか、または複数段階のプラズ
マ放電の電極間隔差を３mm以上、４０mm以下とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえばアクティブ
マトリックス型液晶表示素子のスイッチング素子として
用いられる薄膜トランジスタの製造方法に係り、特にそ
の薄膜トランジスタの製造に用いられるＣＶＤ装置の反
応室のクリーニング方法およびコーティング方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶を用いた表示素子としては、テレビ
表示やグラフィックディスプレイなどを指向した大容
量、高密度化の点から、たとえばラビングによる配向処
理が施された２枚の基板を、配向方向が互いに９０°を
なすように平行に対向配置し、この対向基板間にネマチ
ックタイプの液晶組成物を挟持させた、いわゆるツイス
トネマチック型（ＴＮ型）のアクティブマトリックス型
液晶表示素子が注目されている。このアクティブマトリ
ックス型液晶表示素子では、クロストークのない高コン
トラストの表示が得られるように各画素の駆動および制
御を半導体スイッチング素子でおこなう方式が採用され
ている。その半導体スイッチング素子としては、透過型
の表示が可能であり、また大面積化が容易であるなどの
理由から、透明絶縁基板上に形成された非晶質シリコン
（ａ−Ｓｉ）系の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いら
れている。しかもこのａ−Ｓｉ系のＴＦＴには、活性層
であるａ−Ｓｉ膜を挟んで、下層にゲート電極、上層に
ソース電極およびドレイン電極を配置した逆スタガード
構造が多く用いられている。

【０００３】図４にその逆スタガード構造のａ−Ｓｉ系
のＴＦＴの一例を示す。このＴＦＴは、ガラス絶縁基板
１の一主面上に形成されたモリブデン−タンタル膜（Ｍ
ｏ−Ｔａ膜）からなる所定形状のゲート電極２と、この
ゲート電極２を覆うようにガラス絶縁基板１上に形成さ
れた酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂ 膜）からなるゲート絶縁
膜３と、このゲート絶縁膜３上にゲート電極２に対応し
て形成された膜厚０．０５μm の窒化シリコン膜４（Ｓ
ｉＮ_x 膜）と、このＳｉＮ_x 膜４上に形成された膜厚
０．０５μm のａ−Ｓｉ膜からなる半導体膜５と、この
半導体膜５上のチャネル領域に形成された膜厚０．３μ
m のＳｉＮ_x 膜からなるチャネル保護膜６と、上記チャ
ネル領域以外の部分に形成された膜厚０．０５μm の燐
ドープ非晶質シリコン膜（Ｐドープａ−Ｓｉ膜）からな
る低抵抗半導体膜７と、この低抵抗半導体膜７上のソー
ス領域およびドレイン領域にそれぞれ形成されたクロム
（Ｃr ）またはアルミニウム（Ａl ）などからなるソー
ス電極８およびドレイン電極９と、上記チャネル保護膜
６、ソース電極８およびドレイン電極９を覆う膜厚０．
３μm のＳｉＮ_x 膜からなる保護膜１０とから構成され
ている。そのソース電極７は、ゲート絶縁膜３上に積層
形成されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電
極１１に接続されている。

【０００４】従来、このようなＴＦＴの製造方法とし
て、そのＳｉＮ_x 膜、ａ−Ｓｉ膜、Ｐドープａ−Ｓｉ膜
などを、一度に６〜８枚のガラス絶縁基板をトレイに搭
載し、このトレイを搬送して連続処理するインライン式
プラズマＣＶＤ装置により形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、アクテ
ィブマトリックス型液晶表示素子は、半導体スイッチン
グ素子としてａ−Ｓｉ系のＴＦＴが用いられている。従
来、このａ−Ｓｉ系のＴＦＴのＳｉＮ_x 膜、ａ−Ｓｉ
膜、Ｐドープａ−Ｓｉ膜などは、一度に６〜８枚のガラ
ス絶縁基板を搭載したトレイを搬送して連続処理するイ
ンライン式プラズマＣＶＤ装置により形成している。し
かしこのインライン式プラズマＣＶＤ装置は、量産性に
はすぐれているが、装置が巨大で大きな設置スペースが
必要である。また搬送トレイにも膜が付着し、この付着
膜が剥がれてパーティクルの原因となり、歩留を低下さ
せる。さらに装置内壁などに付着した膜の剥がれを防止
するために、定期的に装置を冷却して、クリーニングを
おこなう必要があるため、装置の稼働率が低い、などの
問題がある。

【０００６】これに対し、半導体素子の製造分野では、
トレイを用いることなく基板のみを搬送し、一つの反応
室で一度に１枚の基板を処理する枚葉プロセスが主流と
なっている。通常この枚葉プロセスでは、成膜とプラズ
マエッチングによる反応室のクリーニングとを交互に周
期的におこなっている。

【０００７】そこで、近年、大型ガラス絶縁基板を用い
るａ−Ｓｉ系のＴＦＴの製造にこの枚葉プロセスを導入
する開発が進められている。この枚葉プロセスでは、処
理装置が小型化でき、設置スペースを小さくすることが
可能である。またトレイを用いることなく基板のみを搬
送することにより、パーティクルの発生を低減できる。
さらにプラズマエッチングにより反応室をクリーニング
することにより、パーティクルを低減できるばかりでな
く、装置の稼働率の大幅な向上が見込まれる。

【０００８】ところで、この枚葉プロセスにおいて、パ
ーティクルの発生を十分に抑制するためには、反応室内
壁など反応室内のすべての部分に付着した膜を十分に除
去することが必要である。一般にこのような反応室のク
リーニングは、弗化窒素（ＮＦ₃ ）などのエッチング性
ガスのプラズマ放電によりおこなわれる。しかし反応室
内の膜の付着は、放電電極の表面ばかりでなく、放電電
極の裏側や反応室の内壁などの広範囲に及ぶため、これ
らを完全に除去することは困難である。たとえば放電電
極の間隔を広げて、縦方向の広い範囲をクリーニングし
ようとしても、プラズマ放電は横方向に広がらず、反応
室側壁に付着した膜が取り残され、十分にクリーニング
することができない。特に同一反応室で複数種の膜を成
膜する場合は、膜種により放電の広がり方が異なり、よ
り広範囲に膜が付着するため、益々クリーニングが困難
となる。

【０００９】また半導体素子の製造分野では、同一反応
室で複数種の膜を成膜することは、ほとんどなく、また
基板サイズも８インチ程度と小さいため、比較的容易に
クリーニングすることができる。しかしアクティブマト
リックス型液晶表示素子のＴＦＴでは、複数種の膜を積
層成膜する必要があり、生産性の面からこれを同一反応
室で積層成膜することが要求される。しかも基板サイズ
が、たとえば３６０mm×４５０mmと大きいため、クリー
ニングは、半導体素子の場合にくらべていちじるしく困
難となる。

【００１０】さらに上記のようにＮＦ₃ などのエッチン
グ性ガスのプラズマ放電により反応室のクリーニングを
おこなうと、弗素（Ｆ）原子が反応室内に残留し、クリ
ーニング終了後、引続きおこなわれる成膜時にそのＦ原
子が膜内に取り込まれ、膜特性を劣化させる。これを防
ぐためには、クリーニング後成膜をおこなう前に、反応
室内の十分に広い範囲を成膜に支障のない材料でコーテ
ィングしておく必要がある。一般にこのコーティング
は、反応室内に成膜ガスを供給し、この成膜ガスのプラ
ズマ放電によりおこなわれる。この方法により反応室内
の十分に広い範囲をコーティングすべく、たとえば放電
電極間隔を広げると、上記クリーニングの場合と同様
に、プラズマ放電が横方向に広がらず、反応室側壁のコ
ーティングが不十分となる。

【００１１】また半導体素子の製造分野では、プラズマ
ＣＶＤにより半導体膜やゲート絶縁膜を成膜することは
なく、ほとんどの場合、層間の絶縁膜や保護膜の成膜に
限られており、Ｆ原子による汚染の影響が軽微である。
また基板サイズも小さいため（８インチ程度）、比較的
容易にコーティングすることができる。しかしアクティ
ブマトリックス型液晶表示素子では、ＴＦＴの特性を左
右する薄膜をプラズマＣＶＤにより成膜するため、汚染
に対する要求が厳しく、また基板サイズも大きいため
（たとえば３６０mm×４５０mm）、コーティングは、半
導体素子の場合にくらべていちじるしく困難となる。

【００１２】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、プラズマＣＶＤ装置の反応室のクリーニン
グを反応室内の広い範囲にわたり短時間に十分におこな
うことができるクリーニング方法を得ること、およびク
リーニング後のコーティングを反応室内の広い範囲にわ
たり効率よくおこなうことができるコーティング方法を
得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】プラズマＣＶＤ装置の反
応室内でプラズマ放電により基体に薄膜を成膜する際に
反応室内に付着した薄膜を所定の圧力のエッチング性ガ
スのプラズマ放電により除去するＣＶＤ装置の反応室の
クリーニング方法において、エッチング性ガスのプラズ
マ放電をエッチング性ガスの圧力が異なる複数段階に分
けておこない、この複数段階のエッチング性ガスの圧力
差を０．１Torr以上、４Torr以下とした。

【００１４】また、プラズマＣＶＤ装置の反応室内でプ
ラズマ放電により基体に薄膜を成膜する際に反応室内に
付着した薄膜をエッチング性ガスのプラズマ放電により
除去するＣＶＤ装置の反応室のクリーニング方法におい
て、エッチング性ガスのプラズマ放電を電極間隔の異な
る複数段階に分けておこない、この複数段階のプラズマ
放電の電極間隔差を３mm以上、４０mm以下とした。

【００１５】さらに、プラズマＣＶＤ装置の反応室内で
プラズマ放電により基体に薄膜を成膜する際に反応室内
に付着した薄膜をエッチング性ガスのプラズマ放電によ
りクリーニングしたのち、成膜用ガスのプラズマ放電に
より反応室内を絶縁膜または半導体膜でコーティングす
るＣＶＤ装置の反応室のコーティング方法において、成
膜用ガスのプラズマ放電を成膜用ガスの圧力が異なる複
数段階に分けておこない、この複数段階の成膜用ガスの
圧力差を０．１Torr以上、４Torr以下とした。

【００１６】さらにまた、プラズマＣＶＤ装置の反応室
内でプラズマ放電により基体に薄膜を成膜する際に反応
室内に付着した薄膜をエッチング性ガスのプラズマ放電
によりクリーニングしたのち、成膜用ガスのプラズマ放
電により反応室内を絶縁膜または半導体膜でコーティン
グするＣＶＤ装置の反応室のコーティング方法におい
て、成膜用ガスのプラズマ放電を電極間隔の異なる複数
段階に分けておこない、この複数段階のプラズマ放電の
電極間隔差を３mm以上、４０mm以下とした。

【００１７】

【作用】上記のように、エッチング性ガスのプラズマ放
電をエッチング性ガスの圧力が異なる複数段階に分けて
おこない、この複数段階のエッチング性ガスの圧力差を
０．１Torr以上、４Torr以下とするか、あるいはエッチ
ング性ガスのプラズマ放電を電極間隔の異なる複数段階
に分けておこない、この複数段階のプラズマ放電の電極
間隔差を３mm以上、４０mm以下とすると、そのエッチン
グ性ガスの圧力あるいは電極間隔の相違により、プラズ
マ放電の広がり方が変化し、反応室内の広い範囲に付着
する膜を短時間に効率よく除去することができる。

【００１８】また、成膜用ガスのプラズマ放電を成膜用
ガスの圧力が異なる複数段階に分けておこない、この複
数段階の成膜用ガスの圧力差を０．１Torr以上、４Torr
以下とするか、あるいは成膜用ガスのプラズマ放電を電
極間隔の異なる複数段階に分けておこない、この複数段
階のプラズマ放電の電極間隔差を３mm以上、４０mm以下
とすると、その成膜用ガスの圧力あるいは電極間隔の相
違により、プラズマ放電の広がり方が変化し、反応室内
の広い範囲に効率よくコーティングすることができる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。

【００２０】はじめに図４に示したａ−Ｓｉ系のＴＦＴ
の製造方法について説明する。図３（ａ）に示すよう
に、まずガラス絶縁基板１の一主面上にスパッター法に
よりＭｏ−Ｔａからなる金属膜を成膜し、フォトリソグ
ラフィ法により所定形状のゲート電極２を形成する。つ
ぎにこのゲート電極２の形成されたガラス絶縁基板１を
４００℃に加熱し、常圧熱ＣＶＤ法により、同（ｂ）に
示すように、上記ゲート電極２を覆うようにガラス絶縁
基板１上に膜厚０．３μm のＳｉＯ₂ 膜からなるゲート
絶縁膜３を形成する。

【００２１】つぎに後述する枚葉式プラズマＣＶＤ装置
により、上記ゲート電極２およびゲート絶縁膜３の形成
されたガラス絶縁基板１を３５０℃に加熱して、同一反
応室で、同（ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜３上に順
次膜厚０．０５μm のＳｉＮ_x 膜２０、膜厚０．０５μ
m のａ−Ｓｉ膜２１、膜厚０．３μm のＳｉＮ_x 膜２２
を積層成膜する。

【００２２】そしてフォトリソグラフィ法により、上記
ＳｉＮ_x 膜２２のゲート電極２に対応する位置に所定パ
ターンのレジストを形成し、弗化水素酸（ＨＦ）を主成
分とするエッチング溶液により加工して、同（ｄ）に示
すように、チャネル保護膜６を形成する。

【００２３】つぎにプラズマＣＶＤ装置により、同
（ｅ）に示すように、上記チャネル保護膜６などの形成
されたガラス絶縁基板１上にＰドープａ−Ｓｉ膜２３を
成膜する。そしてフォトリソグラフィ法により、このＰ
ドープａ−Ｓｉ膜２３、その下層のａ−Ｓｉ膜２１およ
びＳｉＮ_x 膜２０を、同（ｆ）に示すように、所定形状
の低抵抗半導体膜７、半導体膜５およびＳｉＮ_x 膜４に
加工して、チャネル領域、ソース領域およびドレイン領
域を得る。さらにスパッター法によりＩＴＯからなる透
明導電膜を成膜し、この透明導電膜をフォトリソグラフ
ィ法により加工して、上記フォトリソグラフィ法により
露出したゲート絶縁膜３上の所定位置に画素電極１１を
形成する。

【００２４】つぎに上記画素電極１１などの形成された
ガラス絶縁基板１上に、スパッター法によりＣr または
Ａl などからなる金属膜を成膜する。そしてこの金属膜
をフォトリソグラフィ法により加工して、同（ｇ）に示
すように、ソース領域に画素電極１１に接続されたソー
ス電極８を形成するとともに、ドレイン領域にドレイン
電極９を形成する。その後、上記ソース電極８、ドレイ
ン電極９などの形成されたガラス絶縁基板１上にプラズ
マＣＶＤ法により膜厚０．３μm のＳｉＮ_x 膜を成膜
し、このＳｉＮ_x 膜をフォトリソグラフィ法により加工
して、同（ｈ）に示すように、ソース電極８、ドレイン
電極９およびチャネル保護膜６を覆う絶縁保護膜１０を
形成する。

【００２５】図１に上記ゲート絶縁膜上のＳｉＮ_x 膜４
を形成するためのＳｉＮ_x 膜２０、半導体膜５を形成す
るためのａ−Ｓｉ膜２１、チャネル保護膜６を形成する
ためのＳｉＮ_x 膜２２の成膜に用いられる枚葉式プラズ
マＣＶＤ装置の一例を示す。この枚葉式プラズマＣＶＤ
装置は、中央にガラス絶縁基板を搬送する搬送機構が設
けられた共通室２５を備え、この共通室２５を取囲むよ
うに、その周りに４つの成膜をおこなう反応室２６〜２
９と１つの加熱室３０と２つの搬出入室３１，３２とが
配置されたている。

【００２６】その各反応室２６〜２９内には、図２に示
すように、高周波電源３４に接続された高周波電極３５
および接地電極３６が対向して配置されている。この接
地電極３６は、昇降装置３７により駆動され、高周波電
極３５との間隔を任意に変えることができるようになっ
ている。なお、成膜に供せられるガラス絶縁基板１は、
この接地電極３６の高周波電極３５との対向面に固定さ
れる。またこの接地電極３６には、固定されたガラス絶
縁基板１を所定温度に加熱するヒーター３８が設けられ
ている。また各反応室２６〜２９には、シラン（ＳｉＨ
₄ ）、水素（Ｈ₂ ）、アンモニヤガス（ＮＨ₃ ）、窒素
（Ｎ₂ ）、フォスフィン（ＰＨ₃ ）、弗化窒素（Ｎ
Ｈ₃ ）、アルゴン（Ａr ）などの成膜またはクリーニン
グ用のエッチング性ガスを供給するガス供給装置３９、
および反応室２６〜２９内を排気するためのドライポン
プなどからなる排気装置４０が付設されている。一方、
共通室２５、加熱室３０および搬出入室３１，３２に
は、それぞれＮ₂ ガスを供給するガス供給装置および排
気装置が付設されている。

【００２７】この枚葉式プラズマＣＶＤ装置による上記
ゲート絶縁膜上のＳｉＮ_x 膜４を形成するためのＳｉＮ
_x 膜２０、半導体膜５を形成するためのａ−Ｓｉ膜２
１、チャネル保護膜６を形成するためのＳｉＮ_x 膜２２
の積層成膜は、ガラス絶縁基板１をいずれか一方の搬出
入室３１または３２に搬入し、共通室２５を経て加熱室
３０に搬入して加熱する。約３０分加熱したのち、再び
共通室２５を経てたとえば反応室２６に搬送する。そし
てこの反応室２６の接地電極３６上でガラス絶縁基板を
３３０℃に加熱して、順次膜厚０．０５μm のＳｉＮ_x
膜および膜厚０．０５μm のａ−Ｓｉ膜、膜厚０．３μ
m のＳｉＮ_x 膜を積層成膜する。つぎにこのＳｉＮ_x 膜
およびａ−Ｓｉ膜の積層成膜されたガラス絶縁基板１
を、共通室２５を経て、いずれか一方の搬出入室３１ま
たは３２に搬出することによりおこなわれる。

【００２８】なお、この枚葉式プラズマＣＶＤ装置で
は、上記反応室２６以外の反応室２７〜２９も、同様に
ＳｉＮ_x 膜およびａ−Ｓｉ膜の積層成膜に使用され、４
つの反応室２６〜２９において、並列的にガラス絶縁基
板にＳｉＮx 膜およびａ−Ｓｉ膜を積層成膜する。

【００２９】この枚葉式プラズマＣＶＤ装置では、各反
応室２６〜２９において、たとえば６枚のガラス絶縁基
板を連続的に成膜したのちにクリーニングがおこなわれ
る。このクリーニングは、それぞれ反応室２６〜２９か
ら成膜を終了したガラス絶縁基板を搬出したのち、ガス
供給装置３８からＮＦ₃ 、Ａｒなどのエッチング性ガス
を供給し、高周波電極３５と対向する接地電極３６との
間にプラズマ放電を発生させて、反応室２６〜２９内に
付着したＳｉＮ_x 膜やａ−Ｓｉ膜などの薄膜をエッチン
グすることによりおこなわれる。上記エッチング性ガス
として導入されるＡr は、プラズマ放電を安定化し、プ
ラズマ放電の電子密度を高めて、ＮＦ₃の分解効率を向
上させる。

【００３０】ついで上記クリーニングされた反応室２６
〜２９内に成膜ガスを供給し、高周波電極３５と対向す
る接地電極３６との間にプラズマ放電を発生させて、反
応室２６〜２９の内壁などにＳｉＮ_x 膜またはａ−Ｓｉ
膜などの絶縁膜または半導体膜をコーティングする。

【００３１】なお、上記４つの反応室２６〜２９のクリ
ーニングおよびコーティングは、所定枚数の成膜がおこ
なわれた反応室について選択的におこなわれ、複数の反
応室を同時にクリーニングあるいはコーティングするこ
ともある。

【００３２】以下、上述した各反応室のクリーニング方
法およびコーティング方法について詳細に説明する。

【００３３】クリーニング方法−その１．反応室から成
膜を終了したガラス絶縁基板を搬出したのち、表１に示
すように２段階に分けてクリーニングをおこなう。

【表１】 すなわち、この例では、昇降装置３７により接地電極３
６を駆動して、高周波電極３５と接地電極３６との間隔
を３５mmと、広い間隔に設定する。そしてガス供給装置
３９から反応室にＮＦ₃ を５００sccm、Ａｒを１００sc
cmの流量で供給して、反応室内のガス圧力を１．０Torr
にし、高周波電極３５に１５００Ｗの高周波電力を供給
して、電極３５，３６間にエッチング性ガスのプラズマ
放電を発生させて、第１段階のクリーニングをおこな
う。ついでガス供給装置３９から反応室に同じくＮＦ₃
を５００sccm、Ａｒを１００sccmの流量で供給して、反
応室内のガス圧力を０．１Torrにし、高周波電極３５に
１５００Ｗの高周波パワーを供給して、電極３５，３６
間にエッチング性ガスのプラズマ放電を発生させ、第２
段階のクリーニングをおこなう。

【００３４】このように反応室のクリーニングを、ガス
圧力が相対的に高い圧力と低い圧力との２段階に分けて
おこなうと、相対的に高い圧力でおこなうときは、その
高いガス圧力によりプラズマ放電は、電極３５，３６の
中央部に寄り、主として電極３５，３６に付着した膜を
効率よく除去する。これに対し、相対的に低い圧力でお
こなうときは、その低いガス圧力によりプラズマ放電が
広がり、反応室側壁に付着した膜を効率よく除去する。
その結果、このようにエッチング性ガス圧力の異なる２
段階のクリーニングをおこなうと、反応室内の広い範囲
に付着したＳｉＮ_x 膜やａ−Ｓi 膜などの薄膜を短時間
に効率よく除去することができる。

【００３５】なお、上記実施例では、相対的に高い圧力
を１．０Torr、低い圧力を０．１Torrとしたが、このク
リーニングするときのエッチング性ガスの圧力差は、
０．３Torr以上、２Torr以下の範囲で最も良好な結果が
得られるまた、上記実施例では、ガス圧力の異なる２段
階に分けてクリーニングする場合について説明したが、
クリーニングをガス圧力の異なる２段階以上に分けてお
こなうことは任意である。

【００３６】なおまた、上記反応室のクリーニングは、
相対的に高い圧力のときも、また相対的に低い圧力のと
きも、できるだけ電極間隔を広げてプラズマ放電を発生
させることにより、反応室内の広い範囲をクリーニング
することができる。またこのような条件の下で、エッチ
ング性ガスの圧力や電極間隔などを適宜変え、プラズマ
放電の広がりを調整してクリーニングすることは任意で
ある。

【００３７】クリーニング方法−その２．反応室から成
膜を終了したガラス絶縁基板を搬出したのち、表２に示
すように２段階に分けてクリーニングをおこなう。

【表２】 すなわち、この例では、ガス供給装置３９から反応室に
ＮＦ₃ を５００sccm、Ａｒを１００sccmの流量で供給し
て、反応室内のガス圧力を２．０Torrにする。そして昇
降装置３７により接地電極３６を駆動して、高周波電極
３５と接地電極３６との間隔を４０mmに設定し、高周波
電極３５に１５００Ｗの高周波パワーを供給して、電極
３５，３６間にエッチング性ガスのプラズマ放電を発生
させて、第１段階のクリーニングをおこなう。ついで同
じガス圧力で高周波電極３５と接地電極３６との間隔を
２０mmに設定し、高周波電極３５に同じく１５００Ｗの
高周波パワーを供給して、電極３５，３６間にエッチン
グ性ガスのプラズマ放電を発生させ、第２段階のクリー
ニングをおこなう。

【００３８】このように反応室のクリーニングを、相対
的に電極間隔が広い場合と、狭い場合との２段階に分け
ておこなうと、相対的に電極間隔が広い場合は、プラズ
マ放電が電極３５，３６の中央部に寄り、主として電極
３５，３６に付着した膜を効率よく除去する。これに対
し、相対的に電極間隔が狭い場合は、プラズマ放電が広
がり、反応室側壁などに付着した膜を効率よく除去す
る。その結果、このように電極間隔を異なる２段階に分
けてクリーニングすると、反応室内の広い範囲に付着し
たＳｉＮ_x 膜やａ−Ｓi 膜などの薄膜を短時間に効率よ
く除去することができる。

【００３９】なお、上記実施例では、電極間隔を広い場
合４０mm、狭い場合２０mmとして、２段階に分けてクリ
ーニングしたが、このクリーニングするときの電極間隔
の差は、５mm以上、３５mm以下の範囲で最も良好な結果
が得られる。

【００４０】また、上記実施例では、電極間隔の異なる
２段階に分けてクリーニングする場合について説明した
が、電極間隔の異なる２段階以上に分けておこなうこと
は任意である。

【００４１】コーティング方法−その１．クリーニング
終了後、表３に示すように、２段階に分けてコーティン
グをおこなう。

【表３】 すなわち、昇降装置３７により接地電極３６を駆動し
て、高周波電極３５と接地電極３６との間隔を３５mm
と、広い間隔に設定する。そしてガス供給装置３９から
反応室にＳｉＨ₄ を４００sccm、ＮＨ₃ を２０００scc
m、Ｎ₂ を３０００sccmの流量で供給して、反応室内の
ガス圧力を２．０Torrにし、高周波電極３５に１５００
Ｗの高周波パワーを供給して、電極３５，３６間に成膜
用ガスのプラズマ放電を発生させて、第１段階のコーテ
ィングをおこなう。ついでガス供給装置３９から反応室
に同じくＳｉＨ₄ を４００sccm、ＮＨ₃ を２０００scc
m、Ｎ₂ を３０００sccmの流量で供給して、反応室内の
ガス圧力を０．５Torrにし、高周波電極３５に１５００
Ｗの高周波パワーを供給して、電極３５，３６間に成膜
用ガスのプラズマ放電を発生させ、第２段階のコーティ
ングをおこなう。

【００４２】このように反応室のコーティングを、ガス
圧力を相対的に高い圧力と低い圧力との２段階に分けて
おこなうと、相対的に高い圧力でおこなうときは、その
高いガス圧力によりプラズマ放電は、電極３５，３６の
中央部に寄り、主として電極３５，３６を効率よく成膜
する。一方、相対的に低い圧力でおこなうときは、その
低いガス圧力によりプラズマ放電が広がり、反応室側壁
などを効率よく成膜する。その結果、このように成膜用
ガス圧力の異なる２段階でコーティングをおこなうと、
反応室内の広い範囲をＳｉＮ_x 膜でコーティングするこ
とができる。

【００４３】なお、上記実施例では、相対的に高い圧力
を２．０Torr、低い圧力を０．５Torrとしたが、このコ
ーティングするときの成膜用ガスの圧力差は、０．３To
rr以上、２Torr以下の範囲で最も良好な結果が得られ
る。

【００４４】また、上記実施例では、２段階に分けてコ
ーティングする場合について説明したが、ガス圧力の異
なる２段階以上に分けておこなうことは任意である。

【００４５】なおまた、上記反応室のコーティングは、
相対的に高い圧力のときも、相対的に低い圧力のとき
も、できるだけ電極間隔を広げてプラズマ放電を発生さ
せることにより、反応室内の広い範囲をコーティングす
ることができる。またこのような条件の下で、成膜用ガ
スの圧力や電極間隔などを適宜変え、プラズマ放電の広
がりを調整してコーティングすることは任意である。

【００４６】なお、上記実施例では、ＳｉＮ_x 膜からな
る絶縁膜をコーティングする場合について説明したが、
たとえばａ−Ｓｉ膜からなる半導体膜も同様にコーティ
ングすることができる。

【００４７】コーティング方法−その２．クリーニング
終了後、表４に示すように、２段階に分けてコーティン
グをおこなう。

【表４】 すなわち、この例では、ガス供給装置３９から反応室に
ＳｉＨ₄ を４００sccm、ＮＨ₃ を２０００sccm、Ｎ₂ を
３０００sccmの流量で供給して、反応室内のガス圧力を
０８０Torrにする。そして昇降装置３７により接地電極
３６を駆動して、高周波電極３５と接地電極３６との間
隔を４０mmに設定し、高周波電極３５に１５００Ｗの高
周波パワーを供給して、電極３５，３６間に成膜用ガス
のプラズマ放電を発生させ、第１段階のクリーニングを
おこなう。ついで同じガス圧力で、高周波電極３５と接
地電極３６との間隔を２０mmに設定し、高周波電極３５
に同じく１５００Ｗの高周波パワーを供給して、電極３
５，３６間に成膜用ガスのプラズマ放電を発生させ、第
２段階のクリーニングをおこなう。

【００４８】このように反応室のコーティングを、相対
的に電極間隔が広い場合と、狭い場合との２段階に分け
ておこなうと、相対的に電極間隔が広い場合は、プラズ
マ放電が電極３５，３６の中央部に寄り、主として電極
３５，３６を効率よく成膜する。これに対し、相対的に
電極間隔が狭い場合は、プラズマ放電が広がり、反応室
側壁などを効率よく成膜する。その結果、このように電
極間隔を異なる２段階に分けてコーティングすると、反
応室内の広い範囲にＳｉＮ_x 膜からなる薄膜を短時間に
効率よくコーティングすることができる。

【００４９】なお、上記実施例では、電極間隔を広い場
合４０mm、狭い場合２０mmとして、２段階に分けてコー
ティングしたが、このコーティングするときの電極間隔
の差は、５mm以上、３５mm以下の範囲で最も良好な結果
が得られる。

【００５０】また、上記実施例では、電極間隔の異なる
２段階に分けてコーティングする場合について説明した
が、コーティングを電極間隔の異なる２段階以上に分け
ておこなうことは任意である。

【００５１】なお、上記実施例では、ＳｉＮ_x 膜からな
る絶縁膜をコーティングする場合について説明したが、
たとえばａ−Ｓｉ膜からなる半導体膜も同様にコーティ
ングすることができる。

【００５２】なお、上記実施例では、アクティブマトリ
ックス型液晶表示素子のスイッチング素子として用いら
れる薄膜トランジスタの製造に用いられるＣＶＤ装置の
反応室のクリーニングおよびコーティングについて説明
したが、この発明は、ａ−Ｓｉ系の密着センサーの薄膜
形成にに用いられるＣＶＤ装置の反応室のクリーニング
およびコーティングにも適用可能である。

【００５３】

【発明の効果】プラズマＣＶＤ装置の反応室内でプラズ
マ放電により基体に薄膜を成膜する際に反応室内に付着
した薄膜をエッチング性ガスのプラズマ放電により除去
するＣＶＤ装置の反応室のクリーニング方法において、
エッチング性ガスのプラズマ放電をエッチング性ガスの
圧力が異なる複数段階に分けておこない、この複数段階
のエッチング性ガスの圧力差を０．１Torr以上、４Torr
以下とするか、あるいはエッチング性ガスのプラズマ放
電を電極間隔の異なる複数段階に分けておこない、この
複数段階のプラズマ放電の電極間隔の差を３mm以上、４
０mm以下とすると、そのエッチング性ガスの圧力あるい
は電極間隔の相違により、プラズマ放電の広がり方が変
化し、反応室内の広い範囲に付着する膜を短時間に効率
よく除去することができる。

【００５４】また、プラズマＣＶＤ装置の反応室内でプ
ラズマ放電により基体に薄膜を成膜する際に反応室内に
付着した薄膜をエッチング性ガスのプラズマ放電により
クリーニングしたのち、成膜用ガスのプラズマ放電によ
り反応室内を絶縁膜または半導体膜でコーティングする
ＣＶＤ装置の反応室のコーティング方法において、成膜
用ガスのプラズマ放電を成膜用ガスの圧力が異なる複数
段階に分けておこない、この複数段階の成膜用ガスの圧
力差を０．１Torr以上、４Torr以下とするか、あるいは
成膜用ガスのプラズマ放電を電極間隔の異なる複数段階
に分けておこない、この複数段階のプラズマ放電の電極
間隔差を３mm以上、４０mm以下とすると、その成膜用ガ
スの圧力あるいは電極間隔の相違により、プラズマ放電
の広がり方が変化し、反応室内の広い範囲にわたり、コ
ーティングを効率よくおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る枚葉式プラズマＣＶ
Ｄ装置の構成を示す図である。

【図２】その反応室の構成を示す図である。

【図３】図３（ａ）ないし（ｈ）はそれぞれこの発明の
一実施例に係るアクティブマトリックス型液晶表示装置
のＴＦＴの製造方法を説明するための図である。

【図４】アクティブマトリックス型液晶表示装置のａ−
Ｓｉ系のＴＦＴの構造を示す図である。

【符号の説明】

１…ガラス絶縁基板 ２０…窒化シリコン膜 ２１…非晶質シリコン膜 ２２…窒化シリコン膜 ２６〜２９…反応室 ３５…高周波電極 ３６…接地電極 ３７…昇降装置 ３９…ガス供給装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマＣＶＤ装置の反応室内でプラズ
   マ放電により基体に薄膜を成膜する際に上記反応室内に
   付着した薄膜を所定圧力のエッチング性ガスのプラズマ
   放電により除去するＣＶＤ装置の反応室のクリーニング
   方法において、 上記エッチング性ガスのプラズマ放電をエッチング性ガ
   スの圧力が異なる複数段階に分けておこない、この複数
   段階のエッチング性ガスの圧力差を０．１Torr以上、４
   Torr以下としたことを特徴とするＣＶＤ装置の反応室の
   クリーニング方法。
2. 【請求項２】 プラズマＣＶＤ装置の反応室内でプラズ
   マ放電により基体に薄膜を成膜する際に上記反応室内に
   付着した薄膜をエッチング性ガスのプラズマ放電により
   除去するＣＶＤ装置の反応室のクリーニング方法におい
   て、 上記エッチング性ガスのプラズマ放電を電極間隔の異な
   る複数段階に分けておこない、この複数段階のプラズマ
   放電の電極間隔差を３mm以上、４０mm以下としたことを
   特徴とするＣＶＤ装置の反応室のクリーニング方法。
3. 【請求項３】 プラズマＣＶＤ装置の反応室内でプラズ
   マ放電により基体に薄膜を成膜する際に上記反応室内に
   付着した薄膜をエッチング性ガスのプラズマ放電により
   クリーニングしたのち、成膜用ガスのプラズマ放電によ
   り上記反応室内を絶縁膜または半導体膜でコーティング
   するＣＶＤ装置の反応室のコーティング方法において、 上記成膜用ガスのプラズマ放電を成膜用ガスの圧力が異
   なる複数段階に分けておこない、この複数段階の成膜用
   ガスの圧力差を０．１Torr以上、４Torr以下としたこと
   を特徴とするＣＶＤ装置の反応室のコーティング方法。
4. 【請求項４】 プラズマＣＶＤ装置の反応室内でプラズ
   マ放電により基体に薄膜を成膜する際に上記反応室内に
   付着した薄膜をエッチング性ガスのプラズマ放電により
   クリーニングしたのち、成膜用ガスのプラズマ放電によ
   り上記反応室内を絶縁膜または半導体膜でコーティング
   するＣＶＤ装置の反応室のコーティング方法において、 上記成膜用ガスのプラズマ放電を電極間隔の異なる複数
   段階に分けておこない、この複数段階のプラズマ放電の
   電極間隔差を３mm以上、４０mm以下としたことを特徴と
   するＣＶＤ装置の反応室のコーティング方法。