JPH10340858A - Manufacturing equipment for electronic device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing equipment for a high-frequency electronic device, capable of making a large area film or large area etching with a wide excitation high frequency range from RF to VHF. SOLUTION: In a reaction chamber 6, an electrode (cathode electrode) 1 for high-frequency excitation is set at the lower part of the chamber, and an oppositely faced electrode (anode electrode) 2 is provided above the electrode 1. The facing electrode (anode electrode) 2 is connected to a ground 9, and the electrode (cathode electrode) 1 for high-frequency excitation is connected to a high-frequency power generator 4. A plasma generation space 30 is formed in a space between the facing electrode (anode electrode) 2, and a ceiling wall 6c of the reaction chamber 6 and a substrate 40 to be processed is inserted in the plasma generation space 30.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子デバイス製造
装置に関し、より詳しくは、特に、電子産業における水
素化アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ：Ｈと記載
する）等の半導体薄膜や絶縁膜の製造に用いられるプラ
ズマ励起化学気相成長装置（以下プラズマＣＶＤ装置と
記載する。ＣＶＤ：Ｃhemical ＶaporＤeposition）、
あるいは半導体素子や液晶表示素子等を加工するために
用いられるプラズマエッチング装置などとして好適な電
子デバイス製造装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic device manufacturing apparatus, and more particularly to an apparatus for manufacturing a semiconductor thin film such as hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si: H) or the like in the electronic industry. A plasma-excited chemical vapor deposition apparatus (hereinafter referred to as a plasma CVD apparatus) used for manufacturing; CVD: Chemical Vapor Deposition;
Alternatively, the present invention relates to an electronic device manufacturing apparatus suitable as a plasma etching apparatus used for processing a semiconductor element, a liquid crystal display element, and the like.

【０００２】周知のとおり、今日、原料ガスをプラズマ
励起・分解して気相から薄膜を堆積するプラズマＣＶＤ
装置が使われている。あるいは、素子を形成するのとは
逆に、半導体素子や液晶表示素子等を加工するエッチン
グ装置が使われている。これらは、金属膜／半導体膜／
誘電体膜あるいは結晶ウェハー等を対象として電子デバ
イスを製造する装置であって、本明細書では、これらを
総称して電子デバイス製造装置と呼ぶことにする。As is well known, today, plasma CVD is used to excite and decompose a raw material gas to form a thin film from a gas phase.
The device is being used. Alternatively, an etching apparatus for processing a semiconductor element, a liquid crystal display element, or the like is used, contrary to the formation of the element. These are metal film / semiconductor film /
An apparatus for manufacturing an electronic device for a dielectric film, a crystal wafer, or the like. In this specification, these are collectively referred to as an electronic device manufacturing apparatus.

【０００３】[0003]

【従来の技術】このような電子デバイス製造装置におい
ては、現在、その多くが、ラジオ波（１３．５６ＭＨ
ｚ、ＲＦあるいは高周波ＨＦと呼ばれる）か、あるいは
マイクロ波（２．４５ＧＨｚ、ＭＷ波）を、プラズマ生
成のための電源の励起周波数とすることにより実用化さ
れている。2. Description of the Related Art At present, most of such electronic device manufacturing apparatuses mainly use radio waves (13.56 MHz).
z, RF, or high frequency HF) or microwave (2.45 GHz, MW wave) is used as the excitation frequency of the power supply for plasma generation.

【０００４】一方、最近のプラズマ科学における精力的
な研究から、プラズマを生成するために用いられる高周
波電源の励起周波数として、上記二者の中間の周波数領
域（例えば１００ＭＨｚ程度、高高周波ＶＨＦ帯と呼ば
れる。ＶＨＦ：Ｖery ＨighＦrequency；３０〜３００
ＭＨｚ）が、理論的にも実験的にも電子デバイスの製造
に適した特長を有することが明らかにされつつある。そ
のような文献の例として、以下のものが挙げられる。[0004] On the other hand, based on recent vigorous research in plasma science, the excitation frequency of a high-frequency power supply used for generating plasma is referred to as an intermediate frequency region between the above two (for example, about 100 MHz, which is called a high-frequency VHF band). VHF: Very High Frequency;
MHz) has been revealed to have features suitable for manufacturing electronic devices, both theoretically and experimentally. Examples of such documents include the following.

【０００５】（ａ）“Ｆrequency effects in silane p
lasmas for plasma enhancedchemical vapor depositio
n"Ｊ.Ｖac.Ｓci.Ｔechnol.Ａ10(1992)p.1080-1085 Ａ.
Ａ.Ｈowling and others （ｂ）“Ａ computational investigation of the ＲＦ
plasma structuresand their production efficiency
in the frequency range fromＨＦ to ＶＨＦ" Ｐlasma
ＳourcesＳci.Ｔechnol.2(1993)p.40-45 Ｔ.Ｋitamura
and others （ｃ）“Ｆrequency effects in processing plasmas o
f the ＶＨＦ band"Ｐlasma ＳourcesＳci.Ｔechnol.2
(1993) p.26-29Ｓ.Ｏda （ｄ）特開平６−７７１４４号公報などである。(A) "Frequency effects in silane p
lasmas for plasma enhancedchemical vapor depositio
n "J. Vac. Sci. Technol. A10 (1992) p. 1080-1085
A. Howling and others (b) “A computational investigation of the RF
plasma structuresand their production efficiency
in the frequency range from HF to VHF "Plasma
Sources Sci. Technol. 2 (1993) p. 40-45 T. Kitamura
and others (c) “Frequency effects in processing plasmas o
f the VHF band "Plasma Sources Sci. Technol.2
(1993) p.26-29S.Oda (d) JP-A-6-77144.

【０００６】電子デバイスの製造に適した特長として、
プラズマ密度は周波数の２乗に比例して増加する、ある
いはこのような高いプラズマ密度が比較的低いプラズマ
ポテンシャルによって実現される、といった点が挙げら
れる。As features suitable for the manufacture of electronic devices,
The plasma density increases in proportion to the square of the frequency, or such a high plasma density is realized by a relatively low plasma potential.

【０００７】前者の特長は、プラズマＣＶＤ装置であれ
ば膜堆積の速度が周波数の２乗に比例して増加すること
を意味し、またプラズマドライエッチング装置であれば
エッチング速度が周波数の２乗に比例して増加するとい
うことである。The former feature means that the film deposition rate increases in proportion to the square of the frequency in the case of the plasma CVD apparatus, and the etching rate increases in the case of the plasma dry etching apparatus. That is, it increases in proportion.

【０００８】また、後者の特長は、このような高速成膜
・高速エッチング条件下でありながら、プラズマ中のイ
オン種による膜あるいは基板への損傷いわゆるプラズマ
ダメージを低く抑えることを可能とするということであ
る。A feature of the latter is that damage to a film or a substrate due to ion species in plasma, that is, so-called plasma damage, can be suppressed under such high-speed film formation and high-speed etching conditions. It is.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ａ−Ｓｉ：
Ｈ（水素化アモルファスシリコン）系薄膜を用いた太陽
電池や液晶表示素子などいわゆるジャイアントマイクロ
エレクトロニクスと呼ばれるような電子産業分野では、
基板そのものの寸法が、例えば４０ｃｍ〜６０ｃｍと長
尺であり、かつこのような基板を複数枚一度に処理でき
る反応室が、装置の高スループット化のためには不可欠
となってきている。また、半導体製造装置でも高いスル
ープットを実現するためには多数の基板を一度に処理す
ることが非常に重要である。However, a-Si:
In the field of electronics industry such as so-called giant microelectronics such as solar cells and liquid crystal display devices using H (hydrogenated amorphous silicon) based thin films,
A reaction chamber capable of processing a plurality of substrates at a time, for example, a substrate having a long size of, for example, 40 cm to 60 cm, has become indispensable for increasing the throughput of the apparatus. In addition, it is very important to process a large number of substrates at once in order to realize high throughput even in a semiconductor manufacturing apparatus.

【００１０】このような理由により、反応室のサイズを
大きくし、装置寸法、すなわち反応空間、より具体的に
は高周波励起用電極（一般的には下方のカソード電極）
および対向電極（一般的には上方のアノード電極）の電
極寸法を大きくすることが重要である。For these reasons, the size of the reaction chamber is increased, and the dimensions of the apparatus, ie, the reaction space, more specifically, the high-frequency excitation electrode (generally, the lower cathode electrode)
It is important to increase the electrode size of the counter electrode (generally, the upper anode electrode).

【００１１】しかしながら、上記の文献に記載されたも
のでは、反応空間は使用しているプラズマ励起用高周波
の波長に比べて格段に小さくなっている。すなわち、例
えば、周波数１００ＭＨｚでは波長は３ｍとなるのに対
し、反応空間は１０ｃｍ程度かそれ以下である。However, in the above-mentioned literature, the reaction space is much smaller than the wavelength of the plasma excitation high frequency used. That is, for example, at a frequency of 100 MHz, the wavelength is 3 m, whereas the reaction space is about 10 cm or less.

【００１２】このため、ジャイアントマイクロエレクト
ロニクスと呼ばれるような電子産業分野において、反応
空間を大きくすることにより、好適な電子デバイス製造
装置を実現するには至っていないのが現状である。For this reason, in the field of the electronics industry called giant microelectronics, it has not been possible to realize a suitable electronic device manufacturing apparatus by enlarging the reaction space.

【００１３】本発明者等の所見によれば、反応空間をＶ
ＨＦ帯の励起電源周波数の波長に比べて格段に小さくせ
ざる得ないのは、以下の理由によると考えられる。According to the findings of the present inventors, the reaction space is V
It is considered that the reason for having to be much smaller than the wavelength of the excitation power supply frequency in the HF band is as follows.

【００１４】すなわち、反応空間がＶＨＦ帯の励起電源
周波数の波長と同程度になってくると、これにより生成
される電磁波は反応空間を伝搬する波としての特性をも
ち始め、これに起因する反応装置の電磁気的変化が構造
的に複雑なプラズマの生成を招くことになる結果、プラ
ズマの制御そのものが不可能になると考えられる。That is, when the reaction space becomes approximately the same as the wavelength of the excitation power supply frequency in the VHF band, the electromagnetic wave generated thereby starts to have characteristics as a wave propagating in the reaction space, and the reaction caused by this becomes It is considered that the control of the plasma itself becomes impossible as a result of the electromagnetic change of the device resulting in the generation of a structurally complicated plasma.

【００１５】ところで、ＲＦ帯の高周波により生成され
たプラズマの制御を試みるための手法として、直流遮断
用容量素子を挿入する方法や電極にインピーダンス調整
用の素子を付加する方法が知られている。By the way, as a method of trying to control the plasma generated by the high frequency of the RF band, a method of inserting a DC blocking capacitive element and a method of adding an impedance adjusting element to an electrode are known.

【００１６】直流遮断用容量素子を挿入する前者の方法
については、例えば、 （ｅ）“Ｇlow ＤischargeＰrocesses”Ｊohn Ｗiley＆
Ｓons (1980) Ｂ.Ｃhapmann に記載されている。また、インピーダンス調整用素子を
付加する後者の方法については、 （ｆ）特開昭５８−１４５１００号公報 （ｇ）特開平６−６１１８５号公報 に記載されている。The former method of inserting a DC blocking capacitive element is described in, for example, (e) "Glow Discharge Processes", John Wiley &
Sons (1980) B. Chapmann. The latter method of adding an impedance adjusting element is described in (f) JP-A-58-145100 and (g) JP-A-6-61185.

【００１７】なお、（ｅ）では直流遮断用容量素子を挿
入する位置は通常、高周波励起用電極（一般的には下方
のカソード電極）から離れた反応装置外であり、特開昭
５８−１４５１００号公報に記載された方法では高周波
励起用電極（カソード電極）の複数箇所であり、また特
開平６−６１１８５号公報に記載された方法では高周波
励起用電極（カソード電極）と対向する対向電極（アノ
ード電極）と接地電位との間である。In (e), the position where the DC blocking capacitor is inserted is usually outside the reactor away from the high-frequency excitation electrode (generally the lower cathode electrode). In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H06-61185, there are a plurality of locations of high-frequency excitation electrodes (cathode electrodes). Anode electrode) and ground potential.

【００１８】しかし、このような手法はＲＦ帯の高周波
の利用を前提としたプラズマ生成の制御を目指したもの
に適用できるにとどまり、ＶＨＦ帯の高周波を利用した
電子デバイス製造装置に適用した場合には、上記課題を
解決することはできない。以下にその理由を説明する。However, such a method can be applied only to a method aiming at controlling plasma generation on the premise of using RF band high frequency, and is applied to an electronic device manufacturing apparatus using VHF band high frequency. Cannot solve the above problem. The reason will be described below.

【００１９】いま、高周波励起用電極（カソード電極）
および対向電極（アノード電極）が平行平板型のいわゆ
る容量結合型の電子デバス製造装置において、反応空間
あるいは電極寸法が１ｍ前後の大型装置を例にとって説
明する。Now, a high frequency excitation electrode (cathode electrode)
In a so-called capacitively-coupled electronic device manufacturing apparatus in which a counter electrode (anode electrode) is a parallel plate type, a large-sized apparatus having a reaction space or electrode dimensions of about 1 m will be described as an example.

【００２０】図５はそのような大型の電子デバイス製造
装置の概略構成を示す断面図である。図５において、１
は高周波励起用電極（カソード電極）、２は高周波励起
用電極（カソード電極）１に対して所定間隔をおいて平
行に対向する対向電極（アノード電極）、３は両電極
１，２間のプラズマ発生空間（電極間空間）、４は高周
波励起用電極（カソード電極）１を高周波励起する高周
波電力発生源、５は高周波電力発生源４と高周波励起用
電極（カソード電極）１との間に直列に挿入されたコン
デンサからなる直流遮断用容量素子、６は両電極１，２
を覆う反応室、７は直流遮断用容量素子５と高周波電力
発生源４とを覆うケーシング、８は反応室６の側壁６ａ
の上部に形成されたガス導入口である。反応室６とケー
シング７とは気密的に結合されており、反応室６の底壁
６ｂはグランド９に接続されている。上部にある対向電
極（アノード電極）２は反応室側壁６ａに対して直流的
に接続されており、結果として、対向電極（アノード電
極）２はグランド９に接続され、接地電位となってい
る。FIG. 5 is a sectional view showing a schematic configuration of such a large-sized electronic device manufacturing apparatus. In FIG. 5, 1
Is a high-frequency excitation electrode (cathode electrode), 2 is a counter electrode (anode electrode) that faces the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 in parallel at a predetermined interval, and 3 is a plasma between the electrodes 1 and 2. A generation space (inter-electrode space), 4 is a high-frequency power generation source for high-frequency excitation of the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1, 5 is a series between the high-frequency power generation source 4 and the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1. DC blocking capacitive element composed of a capacitor inserted in
, A casing that covers the DC blocking capacitive element 5 and the high-frequency power generation source 4, 8 is a side wall 6 a of the reaction chamber 6
Is a gas inlet formed in the upper part of the. The reaction chamber 6 and the casing 7 are airtightly connected, and the bottom wall 6 b of the reaction chamber 6 is connected to the ground 9. The upper opposing electrode (anode electrode) 2 is connected to the reaction chamber side wall 6a in a DC manner, and as a result, the opposing electrode (anode electrode) 2 is connected to the ground 9 and is at the ground potential.

【００２１】高周波励起用電極（カソード電極）１と対
向電極（アノード電極）２との間のプラズマ発生空間３
に処理対象である基板４０を挿入し、ガス導入口８から
反応室６内に材料ガスを供給し、高周波電力発生源４を
駆動して、直流遮断用容量素子５を介して高周波励起用
電極（カソード電極）１と対向電極（アノード電極）２
との間に高周波電力を印加する。これにより、両電極
１，２間のプラズマ発生空間３においてプラズマを生成
し、材料ガスに対するプラズマ解離を行い、プラズマＣ
ＶＤ装置にあっては薄膜の堆積を行い、あるいはプラズ
マドライエッチング装置にあってはエッチングを行う。A plasma generation space 3 between a high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 and a counter electrode (anode electrode) 2
A substrate 40 to be processed is inserted into the reaction chamber 6, a material gas is supplied into the reaction chamber 6 from the gas inlet 8, the high-frequency power generation source 4 is driven, and the high-frequency excitation electrode is (Cathode electrode) 1 and counter electrode (anode electrode) 2
And high-frequency power is applied between them. As a result, plasma is generated in the plasma generation space 3 between the two electrodes 1 and 2, and the plasma is dissociated from the material gas to generate the plasma C.
In a VD apparatus, a thin film is deposited, or in a plasma dry etching apparatus, etching is performed.

【００２２】励起高周波の周波数がＲＦ帯にある場合に
は、両電極１，２間のインピーダンスは容量成分とみな
せる。この場合、両電極１，２間のプラズマ発生空間３
でプラズマが生成され、通常の成膜やエッチングが可能
である。When the frequency of the excitation high frequency is in the RF band, the impedance between the electrodes 1 and 2 can be regarded as a capacitance component. In this case, the plasma generation space 3 between the two electrodes 1 and 2
Generates a plasma, and normal film formation and etching can be performed.

【００２３】しかしながら、周波数がＶＨＦ帯になる
と、励起高周波は伝搬する電磁波の特性を帯びるように
なる。したがって、プラズマ発生空間３を取り囲む導体
群が等価的に誘導成分（インダクタンス成分（Ｌ_G））
をもつようになり、高周波励起用電極（カソード電極）
１が反応室６の構成壁との間にもつ浮遊容量Ｃ_F との間
で、ある周波数において並列共振現象が生じてしまう。However, when the frequency is in the VHF band, the excitation high frequency takes on the characteristics of the propagating electromagnetic wave. Therefore, the conductor group surrounding the plasma generation space 3 is equivalently an inductive component (inductance component (L _G )).
The electrode for high frequency excitation (cathode electrode)
1 between the floating capacitance C _F having between composite walls of the reaction chamber 6, thereby parallel resonance phenomenon occurs in a certain frequency.

【００２４】この場合、両電極１，２間のインピーダン
スは非常に大きくなり、等価的に無限に広がる空間と同
様となるため、両電極１，２間のプラズマ発生空間３に
おいてプラズマの生成が困難になる。すなわち、プラズ
マ発生空間３は「プラズマ発生空間」ではなくなってし
まう。この場合には、両電極１，２間の空間を「電極間
空間」と称することとする。In this case, the impedance between the two electrodes 1 and 2 becomes very large, which is equivalent to an infinitely wide space, so that it is difficult to generate plasma in the plasma generation space 3 between the two electrodes 1 and 2. become. That is, the plasma generation space 3 is no longer a “plasma generation space”. In this case, the space between the two electrodes 1 and 2 is referred to as “inter-electrode space”.

【００２５】この問題に対処するためには、接地電位部
位に対する高周波励起用電極（カソード電極）１のイン
ピーダンスを制御する必要が生じるが、従来の制御方法
である直流遮断用容量素子を挿入する方法、あるいは特
開昭５８−１４５１００号公報や特開平６−６１１８５
号公報に記載の方法では対応困難である。In order to cope with this problem, it is necessary to control the impedance of the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 with respect to the ground potential portion. Or JP-A-58-145100 and JP-A-6-61185.
However, it is difficult to cope with the method described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. HEI 7-303.

【００２６】すなわち、コンデンサからなる直流遮断用
容量素子７を挿入するものの、高周波励起用電極（カソ
ード電極）１からみて高周波電力発生源４と直列に挿入
されているため、いま問題となっている浮遊容量値の制
御は行えない。That is, although the DC blocking capacitive element 7 composed of a capacitor is inserted, it is inserted in series with the high-frequency power generation source 4 as viewed from the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1, which is a problem. The stray capacitance value cannot be controlled.

【００２７】また、特開昭５８−１４５１００号公報の
方法では本質的に高周波励起用電極（カソード電極）１
と外部回路とのインピーダンスは変化しない。In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-145100, an electrode (cathode electrode) 1
And the impedance of the external circuit does not change.

【００２８】また、特開平６−６１１８５号公報に記載
の方法では、対向電極（アノード電極）２側にインピー
ダンス調整用素子を取り付けるため、高周波励起用電極
（カソード電極）１のインピーダンスを制御することは
できない。In the method described in JP-A-6-61185, the impedance of the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 is controlled because the impedance adjustment element is attached to the counter electrode (anode electrode) 2 side. Can not.

【００２９】いま少し具体的に説明すると、図５に示す
プラズマＣＶＤ装置において、ＶＨＦ帯の高周波の伝搬
を考えると、浮遊容量Ｃ_F ［Ｃ／Ｖ＝Ｆ］は主に高周波
励起用電極（カソード電極）１下において生じ、また、
高周波励起用電極（カソード電極）１と対向電極（アノ
ード電極）２との間の電極間空間３が等価的にインダク
タンスＬ_G ［Ｗｂ／Ａ＝Ｈ］となる。More specifically, in the plasma CVD apparatus shown in FIG. 5, considering the propagation of high frequency in the VHF band, the stray capacitance C _F [C / V = F] is mainly determined by the high frequency excitation electrode (cathode). Electrode 1), and
The RF excitation electrode (cathode electrode) 1 and the inter-electrode space 3 is equivalently inductance between the counter electrode _{(anode) 2 L G [Wb / A} = H].

【００３０】ここで、浮遊容量Ｃ_F は下記（２）式で与
えられる。Here, the stray capacitance _CF is given by the following equation (2).

【００３１】[0031]

【数２】 (Equation 2)

【００３２】インダクタンスＬ_G は単絡導波管近似の場
合、下記（３）式で与えられる。The inductance L _G in the case of single-絡導waveguide approximation, given by the following equation (3).

【００３３】[0033]

【数３】 (Equation 3)

【００３４】また、上記のＡは下記（４）式で表される
定数である。A is a constant represented by the following equation (4).

【００３５】[0035]

【数４】 (Equation 4)

【００３６】ここで、図５から分かるように、浮遊容量
Ｃ_F とインダクタンスＬ_G は高周波励起用電極（カソー
ド電極）１と接地部位との間で並列接続状態にあるた
め、その等価回路は、浮遊容量Ｃ_F とインダクタンスＬ
_G との並列共振回路となり、周波数ｆが下記（５）式で
表される共振周波数ｆ₀ すなわち、[0036] Here, since as can be seen from FIG. 5, the stray capacitance C _F and the inductance L _G in a parallel connection state with the RF excitation electrode (cathode electrode) 1 and a ground site, the equivalent circuit thereof, Stray capacitance _CF and inductance L
Becomes parallel resonant circuit with the _G, i.e. the resonance frequency f ₀ frequency f is expressed by the following equation (5),

【００３７】[0037]

【数５】 (Equation 5)

【００３８】の共振周波数ｆ₀ となる場合、並列共振状
態となり、両電極１，２間の電極間空間３のインピーダ
ンスが無限大となる。When the resonance frequency f ₀ is reached, a parallel resonance state occurs, and the impedance of the interelectrode space 3 between the electrodes 1 and 2 becomes infinite.

【００３９】つまり、使用する励起高周波の周波数ｆが
この並列共振周波数ｆ₀ 以上の場合、両電極１，２間で
のプラズマ生成は期待できない。したがって、両電極
１，２間の電極間空間３に設置された基板には膜堆積は
起こらない。That is, when the frequency f of the excitation high frequency to be used is equal to or higher than the parallel resonance frequency f ₀ , plasma generation between the electrodes 1 and 2 cannot be expected. Therefore, film deposition does not occur on the substrate provided in the interelectrode space 3 between the electrodes 1 and 2.

【００４０】以上の理由により、従来のＶＨＦ帯の高周
波を利用した電子デバイス製造装置においては、装置寸
法すなわち反応空間を大きくする上で制約があった。こ
のため、電子デバイスの量産性を向上することができな
かった。For the above reasons, in the conventional electronic device manufacturing apparatus using the high frequency in the VHF band, there is a limitation in enlarging the apparatus size, that is, the reaction space. For this reason, mass productivity of electronic devices could not be improved.

【００４１】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、プラズマ励起電源用の周波数として、周波
数が高いがゆえにプラズマ密度が高く（∝ｆ²）、膜堆
積あるいはエッチングの速度も速くなる（∝ｆ²）とい
う利点をもつことからＶＨＦ帯の高周波を使用する場合
にも反応空間を大きくすることができ、結果的に、例え
ばａ−Ｓｉ：Ｈ（水素化アモルファスシリコン）系薄膜
を用いた太陽電池や液晶表示素子等のいわゆるジャイア
ントマイクロエレクトロニクスと呼ばれるような電子産
業分野において、これらの電子デバイスの量産性を格段
に向上することができる電子デバイス製造装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and as the frequency for the plasma excitation power supply, the plasma density is high (Δf ² ) because of the high frequency, and the film deposition or etching speed is high. (∝f ² ), the reaction space can be enlarged even when a high frequency in the VHF band is used. As a result, for example, an a-Si: H (hydrogenated amorphous silicon) -based thin film can be used. It is an object of the present invention to provide an electronic device manufacturing apparatus capable of significantly improving the mass productivity of these electronic devices in the field of the electronic industry such as so-called giant microelectronics such as used solar cells and liquid crystal display elements. .

【００４２】本発明の他の目的は、高速成膜・高速エッ
チング条件下でありながら、プラズマ中のイオン種によ
る膜あるいは基板の損傷いわゆるプラズマダメージを低
く抑えることが可能で、電子デバイスの品質を向上する
ことができる電子デバイス製造装置を提供することにあ
る。Another object of the present invention is to reduce damage to a film or a substrate due to ion species in plasma, ie, so-called plasma damage, under high-speed film formation and high-speed etching conditions, and to improve the quality of an electronic device. An object of the present invention is to provide an electronic device manufacturing apparatus that can be improved.

【００４３】[0043]

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子デバイ
ス製造装置は、基板に薄膜半導体等を堆積させるための
材料ガスあるいは基板を加工するためのエッチングガス
等の反応用ガスをガス導入手段により反応室内に導入
し、高周波電力発生手段を駆動することにより、それに
直列接続の高周波励起用電極（後述する実施の形態では
下方のカソード電極）およびこの高周波励起用電極に対
向する対向電極（後述する実施の形態では上方のアノー
ド電極）において高周波電力を起こさせ、導入した反応
用ガスをプラズマ分解する。このときに、高周波電力発
生手段の励起高周波の周波数をＶＨＦ帯またはＲＦ帯に
設定してもよいのである。An electronic device manufacturing apparatus according to the present invention is characterized in that a material gas for depositing a thin film semiconductor or the like on a substrate or a reaction gas such as an etching gas for processing the substrate is supplied by a gas introducing means. By being introduced into the reaction chamber and driving the high-frequency power generating means, a high-frequency excitation electrode (a lower cathode electrode in an embodiment to be described later) connected in series thereto and a counter electrode (to be described later) opposed to the high-frequency excitation electrode are connected in series. In the embodiment, high-frequency power is generated at the upper anode electrode), and the introduced reaction gas is plasma-decomposed. At this time, the frequency of the excitation high frequency of the high-frequency power generation means may be set to the VHF band or the RF band.

【００４４】本出願人は、このような電子デバイス製造
装置において、既に、解決策を講じた提案を行っている
（特願平８−３０５３５９号参照）が、ここでは、別の
解決案を提示するものである。The present applicant has already proposed a solution in such an electronic device manufacturing apparatus (see Japanese Patent Application No. 8-305359), but here presents another solution. Is what you do.

【００４５】すなわち、対向電極（実施の形態では上方
のアノード電極）とこの対向電極に対向する反応室対向
壁面（実施の形態では反応室天井壁）との間の空間をプ
ラズマ発生空間として利用するように構成したものであ
る。したがって、本発明にあっては、対向電極（アノー
ド電極）と反応室対向壁面（反応室天井壁）との間の空
間をプラズマ発生空間とする。これにより、上記目的が
達成される。That is, the space between the counter electrode (the upper anode electrode in the embodiment) and the reaction chamber facing wall surface (the reaction chamber ceiling wall in the embodiment) facing the counter electrode is used as a plasma generation space. It is configured as follows. Therefore, in the present invention, the space between the opposing electrode (anode electrode) and the reaction chamber opposing wall surface (reaction chamber ceiling wall) is defined as the plasma generation space. Thereby, the above object is achieved.

【００４６】そして、薄膜堆積あるいは加工を行う基板
を、対向電極（実施の形態では上方のアノード電極）と
この対向電極に対向する反応室対向壁面（実施の形態で
は反応室天井壁）との間のプラズマ発生空間に挿入する
ものとする。Then, the substrate on which the thin film is to be deposited or processed is placed between the counter electrode (the upper anode electrode in the embodiment) and the reaction chamber facing wall surface (the reaction chamber ceiling wall in the embodiment) facing the counter electrode. Shall be inserted into the plasma generation space.

【００４７】また、好ましくは、対向電極（実施の形態
では上方のアノード電極）を高周波励起用電極（実施の
形態では下方のカソード電極）または反応室壁面に対し
て誘電体からなる構造物で固定する。Preferably, the counter electrode (upper anode electrode in the embodiment) is fixed to a high-frequency excitation electrode (lower cathode electrode in the embodiment) or a structure made of a dielectric material on the wall of the reaction chamber. I do.

【００４８】また、好ましくは、高周波励起用電極（実
施の形態では下方のカソード電極）またはこの高周波励
起用電極と直流的に同電位にある部位が反応室壁面また
は接地電位にある部位に対してもつ浮遊容量Ｃ_F と並列
接続になる位置にインピーダンス調整用素子を挿入す
る。Preferably, the high-frequency excitation electrode (the lower cathode electrode in the embodiment) or a portion having the same DC potential as the high-frequency excitation electrode is located on the wall surface of the reaction chamber or a portion having a ground potential. stray capacitance C _F and inserting the impedance adjustment element in a position to become a parallel connection with.

【００４９】また、好ましくは、インピーダンス調整用
素子を高周波励起用電極（実施の形態では下方のカソー
ド電極）の励起高周波の周波数において等価的に存在す
る前記浮遊容量Ｃ_F に対して、この周波数において等価
的に並列とみなせる部位に挿入する。[0049] Also, preferably, the impedance adjustment element with respect to the stray capacitance C _F (in the embodiment where the cathode electrode of the lower) RF excitation electrode exists equivalently in the frequency of the excitation high frequency, in this frequency Insert at a site that can be regarded as equivalently parallel.

【００５０】また、好ましくは、インピーダンス調整用
素子を容量Ｃ_C とし、この容量Ｃ_Cを浮遊容量Ｃ_F に対
して並列接続したときの全体の容量の大きさＣが、下記
（６）式の条件を満たすように設定されている。Preferably, the impedance adjusting element is a capacitor C _C, and the total capacitance C when the capacitor C _C is connected in parallel to the stray capacitance C _F is expressed by the following equation (6). It is set to satisfy the conditions.

【００５１】[0051]

【数６】 (Equation 6)

【００５２】以下に、本発明の作用を説明する。The operation of the present invention will be described below.

【００５３】一般に、励起高周波の周波数ｆが上昇する
と、あらゆる導体が接地部位に対して容量成分をもち始
める。すなわち、直流的に無視あるいはＲＦ帯高周波の
場合に無視することができた部位でも容量成分が生じ、
浮遊容量成分が変化することが考えられる。このため周
波数が変化することにより新たに生じた浮遊容量成分を
考慮し、並列共振現象をとらえる必要が生じてくる。ま
た、インダクタンスＬ_G は上記のように周波数に対して
周期関数的に表現されるため（（３）式参照；タンゼン
トで表現されている）、並列共振現象は多数の周波数で
生じる。例えば、４０ＭＨｚで並列共振現象が生じたと
きは、８０ＭＨｚでも１２０ＭＨｚでも１６０ＭＨｚで
も並列共振現象が生じる。In general, when the frequency f of the excitation high frequency rises, every conductor starts to have a capacitance component with respect to the ground portion. In other words, a capacitance component is generated even in a part that can be ignored in the case of direct current or in the case of RF band high frequency,
It is considered that the stray capacitance component changes. For this reason, it becomes necessary to take into account the parallel resonance phenomenon in consideration of the stray capacitance component newly generated due to the frequency change. Further, the inductance L _G is to be periodic function representation for frequencies as described above ((3); see also are expressed in Tanzento), parallel resonance phenomenon occurs at a large number of frequencies. For example, when the parallel resonance occurs at 40 MHz, the parallel resonance occurs at 80 MHz, 120 MHz, or 160 MHz.

【００５４】しかし、実際にプラズマＣＶＤ装置による
電力用太陽電池等の成膜を考える場合、装置寸法（反応
空間）が１ｍ前後であることを勘案すると、ＶＨＦ帯の
高周波を用いるときには、一番低次すなわち１次の並列
共振周波数ｆ₀ が問題となる。例えば、装置寸法が１．
６ｍ角（１．６ｍ×１．６ｍ）の場合、インダクタンス
Ｌ_G は約０．０２〜０．０５μＨとなり、浮遊容量Ｃ_F
は数百〜数千ｐＦの値をとり、１次の並列共振周波数ｆ
₀ はおおよそ４０〜１００ＭＨｚとなる。なお、この１
次の並列共振周波数ｆ₀ はＶＨＦ帯（３０〜３００ＭＨ
ｚ）に入っている。However, when actually considering film formation of a power solar cell or the like using a plasma CVD apparatus, considering that the apparatus size (reaction space) is about 1 m, the lowest value is obtained when a high frequency in the VHF band is used. The next, that is, the first-order parallel resonance frequency f ₀ becomes a problem. For example, if the device size is 1.
If 6m angle (1.6 m × 1.6 m), the inductance L _G is about 0.02~0.05μH, and the stray capacitance C _F
Takes a value of several hundreds to several thousand pF, and the primary parallel resonance frequency f
₀ is approximately 40 to 100 MHz. In addition, this 1
The next parallel resonance frequency f ₀ is in the VHF band (30 to 300 MHz).
z).

【００５５】本発明は、高周波励起用電極（実施の形態
では下方のカソード電極）と対向電極（実施の形態では
上方のアノード電極）との間の電極間空間においてプラ
ズマを発生させようとするのではなく、励起高周波の周
波数がＶＨＦ帯になったことから、励起高周波が伝搬す
る電磁波の特性を帯びるようになり、その結果として、
対向電極（アノード電極）とこの対向電極に対向する反
応室対向壁面（実施の形態では反応室天井壁）との間で
プラズマが生じるようになる現象を利用しようとするも
のである。According to the present invention, plasma is generated in an interelectrode space between a high-frequency excitation electrode (in the embodiment, a lower cathode electrode) and a counter electrode (in the embodiment, an upper anode electrode). Instead, since the frequency of the excitation high frequency is in the VHF band, the excitation high frequency takes on the characteristics of an electromagnetic wave that propagates, and as a result,
It is intended to utilize a phenomenon in which plasma is generated between a counter electrode (anode electrode) and a reaction chamber facing wall surface (in the embodiment, a reaction chamber ceiling wall) facing the counter electrode.

【００５６】このような場合に、対向電極（アノード電
極）と反応室対向壁面（反応室天井壁）との間の空間に
プラズマを生成させるためには、換言すれば、この空間
をプラズマ発生空間として利用するには、１次の並列共
振周波数ｆ₀ を励起高周波の周波数帯より低周波側に設
定することが望ましい。In such a case, in order to generate plasma in the space between the counter electrode (anode electrode) and the wall facing the reaction chamber (the ceiling wall of the reaction chamber), in other words, this space must be formed in the plasma generation space. It is desirable to set the primary parallel resonance frequency f ₀ to a lower frequency side than the frequency band of the excitation high frequency.

【００５７】そして、この条件を満足するためには、イ
ンピーダンス調整用容量Ｃ_C と浮遊容量Ｃ_F とを並列接
続したときの全体の容量Ｃの大きさを次のように設定す
る必要がある。In order to satisfy this condition, it is necessary to set the size of the entire capacitance C when the impedance adjusting capacitance C _C and the stray capacitance C _F are connected in parallel as follows.

【００５８】すなわち、上記（５）式を変形して、その
等号を不等号に書き換えると、That is, by transforming the above equation (5) and rewriting the equal sign to an inequality,

【００５９】[0059]

【数７】 (Equation 7)

【００６０】これを変形すると、By transforming this,

【００６１】[0061]

【数８】 (Equation 8)

【００６２】となる。Is obtained.

【００６３】ここで、Ｃ_F の代わりに、並列接続された
インピーダンス調整用容量Ｃ_C と浮遊容量Ｃ_F との全体
の容量Ｃを用いる。全体の容量Ｃは、[0063] Here, instead of C _F, using total capacitance C of the parallel-connected impedance adjusting capacitance C _C and the stray capacitance C _F. The total capacity C is

【００６４】[0064]

【数９】 (Equation 9)

【００６５】であるが、（８）式のＣ_F をＣに置き換え
て、However, by replacing C _F in equation (8) with C,

【００６６】[0066]

【数１０】 (Equation 10)

【００６７】のように設定する必要がある。It is necessary to set as follows.

【００６８】この（10）式は請求項での（１）式と同じ
である。The expression (10) is the same as the expression (1) in claims.

【００６９】具体的には、一例として、例えばあとで実
施の形態２に係る図３において説明するように、浮遊容
量Ｃ_F に対してインピーダンス調整用容量Ｃ_C を並列に
挿入した場合、並列共振周波数ｆ₀ は下記（11）式で表
されるものになる。Specifically, as an example, as will be described later with reference to FIG. 3 according to the second embodiment, when the impedance adjusting capacitor C _C is inserted in parallel with the stray capacitance C _F , the parallel resonance The frequency f ₀ is represented by the following equation (11).

【００７０】[0070]

【数１１】 [Equation 11]

【００７１】したがって、励起高周波の周波数より１次
の並列共振周波数ｆ₀ が低くなるようにインピーダンス
調整用素子の容量値Ｃ_C を選定すれば、対向電極（アノ
ード電極）と反応室対向壁面（反応室天井壁）との間の
プラズマ発生空間において良好にプラズマを生成させる
ことができる。Therefore, if the capacitance value C _C of the impedance adjusting element is selected so that the primary parallel resonance frequency f ₀ is lower than the frequency of the excitation high frequency, the counter electrode (anode electrode) and the reaction chamber facing wall (reaction It is possible to satisfactorily generate plasma in the plasma generation space between the room and the ceiling wall.

【００７２】また、インピーダンス調整用素子の容量Ｃ
_C の値や高周波電力発生源４の励起高周波の周波数ｆを
適当に定めることにより、高速成膜・高速エッチング条
件下でありながら、プラズマ中のイオン種による膜ある
いは基板の損傷いわゆるプラズマダメージを低く抑える
ことが可能で、電子デバイスの品質を向上することがで
きる。The capacitance C of the impedance adjusting element
By appropriately setting the value of _C and the frequency f of the excitation high frequency of the high-frequency power generation source 4, damage to the film or substrate by ion species in the plasma, so-called plasma damage, can be reduced even under high-speed film formation and high-speed etching conditions. Therefore, the quality of the electronic device can be improved.

【００７３】[0073]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子デバイス
製造装置の具体的な実施の形態について、図面に基づい
て詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of an electronic device manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【００７４】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１に係る電子デバイス製造装置の概略構成を示す断面
図である。この電子デバイス製造装置は、プラズマＣＶ
Ｄ装置として使用されるものである。(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of an electronic device manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. This electronic device manufacturing apparatus uses a plasma CV
It is used as a D device.

【００７５】図１に示すように、断面長方形状をなす反
応室６内において、その下部に高周波励起用電極（カソ
ード電極）１を配置し、高周波励起用電極（カソード電
極）１の上方に平行に対向する状態で対向電極（アノー
ド電極）２を配置してある。As shown in FIG. 1, a high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 is disposed in a lower portion of a reaction chamber 6 having a rectangular cross section, and is parallel to and above the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1. A counter electrode (anode electrode) 2 is disposed in a state of facing the electrode.

【００７６】反応室底壁６ｂの左右方向の中央部は開口
されており、この開口部の下方に、周波数可変の高周波
電力発生源４が配設されている。高周波電力発生源４と
高周波励起用電極（カソード電極）１との間にはコンデ
ンサからなる直流遮断用容量素子５（静電容量Ｃ_B）が
直列に接続されている。直流遮断用容量素子５は導体か
らなるケーシング７によって覆われており、このケーシ
ング７は電磁波が装置外へ漏れるのを防いでいる。反応
室６、ケーシング７および高周波電力発生源４は接地電
位で接続されている。なお、直流遮断用容量素子５の上
側に示す破線より上方の部分が減圧状態にされ、下方の
部分が大気圧の状態となっている。ケーシング７は、前
記破線より下方の部分を指す。The center of the bottom wall 6b in the left-right direction of the reaction chamber is open, and a high-frequency power source 4 of variable frequency is arranged below this opening. Between the high-frequency power generation source 4 and the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1, a DC cutoff capacitive element 5 (capacitance C _B ) composed of a capacitor is connected in series. The DC blocking capacitive element 5 is covered by a casing 7 made of a conductor, and this casing 7 prevents electromagnetic waves from leaking out of the device. The reaction chamber 6, the casing 7, and the high frequency power generation source 4 are connected at a ground potential. The portion above the dashed line above the DC blocking capacitive element 5 is in a reduced pressure state, and the lower portion is in the atmospheric pressure state. The casing 7 indicates a portion below the broken line.

【００７７】反応室底壁６ｂはグランド９に接続されて
いる。上部にある対向電極（アノード電極）２は反応室
側壁６ａに対して直流的に接続されており、結果とし
て、対向電極（アノード電極）２はグランド９に接続さ
れ、接地電位（グランドレベル）となっている。The reaction chamber bottom wall 6 b is connected to the ground 9. The upper counter electrode (anode electrode) 2 is DC-connected to the reaction chamber side wall 6a. As a result, the counter electrode (anode electrode) 2 is connected to the ground 9, and the ground potential (ground level) and Has become.

【００７８】また、反応室６の側壁６ａの上部寄りの部
分にはガス導入口８が開口されており、このガス導入口
８を介して反応室６内に材料ガスが導入されるようにな
っている。材料ガスとしては、原料ガスのほか希釈ガス
がある。Further, a gas inlet 8 is opened at a portion near the upper portion of the side wall 6 a of the reaction chamber 6, and a material gas is introduced into the reaction chamber 6 through the gas inlet 8. ing. The source gas includes a diluent gas in addition to the source gas.

【００７９】また、このプラズマＣＶＤ装置にあって
は、対向電極（アノード電極）２と反応室６の天井壁６
ｃとの間の空間３０が、対向電極（アノード電極）２と
高周波励起用電極（カソード電極）１との間の電極間空
間３よりも大きく構成されており、この空間３０がプラ
ズマ発生空間３０となっている。したがって、この対向
電極（アノード電極）２と反応室天井壁６ｃとの間のプ
ラズマ発生空間３０に対して、薄膜堆積の処理対象であ
る基板４０を挿入するようになっている。In this plasma CVD apparatus, the counter electrode (anode electrode) 2 and the ceiling wall 6 of the reaction chamber 6
c is larger than the interelectrode space 3 between the counter electrode (anode electrode) 2 and the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1, and this space 30 is a plasma generation space 30. It has become. Therefore, the substrate 40 to be subjected to thin film deposition is inserted into the plasma generation space 30 between the counter electrode (anode electrode) 2 and the reaction chamber ceiling wall 6c.

【００８０】なお、本実施の形態１の場合には、両電極
１，２間の電極間空間３が上方のプラズマ発生空間３０
に対して空間的につながっている。In the case of the first embodiment, the space 3 between the electrodes 1 and 2 is located above the plasma generation space 30 above.
Is spatially connected to

【００８１】ここで、装置寸法の一例を説明すると、電
極面と平行方向の断面において、反応室６の寸法は１．
６ｍ×１．６ｍになっている。高周波励起用電極（カソ
ード電極）１および対向電極（アノード電極）２の寸法
は７０ｃｍ角である。高周波励起用電極（カソード電
極）１と対向電極（アノード電極）２との対向面間距離
は５０ｍｍ、対向電極（アノード電極）２と反応室天井
壁６ｃとの対向面間距離は９０ｍｍである。また、高周
波励起用電極（カソード電極）１と反応室底壁６ｂとの
間に形成される浮遊容量Ｃ_F の値は８００ｐＦとなって
いる。Here, an example of the dimensions of the apparatus will be described. In the section parallel to the electrode surface, the size of the reaction chamber 6 is 1.
It is 6 mx 1.6 m. The dimensions of the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 and the counter electrode (anode electrode) 2 are 70 cm square. The distance between the opposing surfaces of the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 and the counter electrode (anode electrode) 2 is 50 mm, and the distance between the opposing electrodes (anode electrode) 2 and the reaction chamber ceiling wall 6c is 90 mm. The value of the stray capacitance C _F is formed between the RF excitation electrode (cathode electrode) 1 and the reaction chamber bottom wall 6b has a 800 pF.

【００８２】また、高周波電力発生源４としては、高周
波電源と整合回路を取り付けており、直流遮断用容量素
子５（静電容量Ｃ_B）を構成するコンデンサとしては、
整合回路内の直列可変コンデンサ（２０〜１０００ｐ
Ｆ）を使用している。As the high-frequency power generation source 4, a high-frequency power supply and a matching circuit are attached, and as a capacitor constituting the DC blocking capacitive element 5 (electrostatic capacitance C _B ),
A series variable capacitor (20 to 1000p) in the matching circuit
F) is used.

【００８３】ガス導入口８から供給する材料ガスとして
は、シランと水素の混合ガスを用いる。As a material gas supplied from the gas inlet 8, a mixed gas of silane and hydrogen is used.

【００８４】対向電極（アノード電極）２と反応室天井
壁６ｃとの間のプラズマ発生空間３０に処理対象である
基板４０を挿入し、ガス導入口８から反応室６内に材料
ガスを供給し、高周波電力発生源４を駆動して、直流遮
断用容量素子５を介して高周波励起用電極（カソード電
極）１に高周波電力を印加する。このとき、励起高周波
の周波数ｆをＶＨＦ帯に設定しておくと、励起高周波が
伝搬する電磁波の特性を帯びるようになり、このことに
より、対向電極（アノード電極）２と反応室天井壁６ｃ
との間のプラズマ発生空間３０においてプラズマを生成
し、材料ガスに対するプラズマ解離を行い、基板４０に
対して薄膜の堆積を行う。The substrate 40 to be processed is inserted into the plasma generation space 30 between the counter electrode (anode electrode) 2 and the reaction chamber ceiling wall 6 c, and material gas is supplied from the gas inlet 8 into the reaction chamber 6. Then, the high-frequency power generation source 4 is driven to apply the high-frequency power to the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 via the DC blocking capacitive element 5. At this time, if the frequency f of the excitation high frequency is set in the VHF band, the characteristics of the electromagnetic wave through which the excitation high frequency propagates will be taken, whereby the counter electrode (anode electrode) 2 and the reaction chamber ceiling wall 6c
A plasma is generated in the plasma generation space 30 between the substrate and the substrate 40, plasma dissociation is performed on the material gas, and a thin film is deposited on the substrate 40.

【００８５】なお、対向電極（アノード電極）２と高周
波励起用電極（カソード電極）１との間の電極間空間３
においては、ほとんどプラズマが発生しない。The interelectrode space 3 between the counter electrode (anode electrode) 2 and the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1
, Almost no plasma is generated.

【００８６】図２は図１に示す本実施の形態１のプラズ
マＣＶＤ装置における高周波励起用電極（カソード電
極）１から対向電極（アノード電極）２までの間のイン
ピーダンスの大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示す。FIG. 2 shows the frequency | Z | of the impedance between the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 and the counter electrode (anode electrode) 2 in the plasma CVD apparatus of the first embodiment shown in FIG. Show dependencies.

【００８７】同図から分かるように、励起高周波の周波
数ｆが約４５ＭＨｚのところで１次の並列共振周波数ｆ
₀ による並列共振現象が観測されている。このため、実
際に周波数可変の高周波電力発生源４から高周波電力を
装置内に導入すると、周波数が４０ＭＨｚ以上では、対
向電極（アノード電極）２と高周波励起用電極（カソー
ド電極）１との間の電極間空間３においてはプラズマは
生成せず、上側の対向電極（アノード電極）２と反応室
天井壁６ｃとの間のプラズマ発生空間３０においてプラ
ズマが生成した。As can be seen from the figure, when the frequency f of the excitation high frequency is about 45 MHz, the primary parallel resonance frequency f
A parallel resonance phenomenon due to _zero is observed. For this reason, when high-frequency power is actually introduced into the apparatus from the variable-frequency high-frequency power generation source 4, when the frequency is 40 MHz or more, the distance between the counter electrode (anode electrode) 2 and the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 is increased. No plasma was generated in the inter-electrode space 3, and plasma was generated in the plasma generation space 30 between the upper counter electrode (anode electrode) 2 and the reaction chamber ceiling wall 6c.

【００８８】したがって、１次の並列共振周波数ｆ₀ 以
上の周波数では、電極間空間３に基板を挿入する従来装
置では基板に膜堆積を起こすことができないのに対し
て、本実施の形態１のプラズマＣＶＤ装置では上方のプ
ラズマ発生空間３０に基板４０を挿入するようにしてあ
るため、基板４０への膜堆積が可能になる。Therefore, at a frequency equal to or higher than the primary parallel resonance frequency f ₀ , the film deposition on the substrate cannot be caused by the conventional device in which the substrate is inserted into the interelectrode space 3, whereas in the first embodiment, In the plasma CVD apparatus, since the substrate 40 is inserted into the upper plasma generation space 30, film deposition on the substrate 40 becomes possible.

【００８９】このように、本実施の形態１のプラズマＣ
ＶＤ装置によれば、１次の並列共振周波数ｆ₀ すなわち
約４５ＭＨｚ以上の周波数帯のＶＨＦ帯にあっても、電
極寸法１ｍ角前後の平行平板型大型装置であるにもかか
わらず、プラズマの生成が可能になる。したがって、太
陽電池、液晶表示素子等の分野での励起高周波電磁界の
高周波化、成膜基板の大面積化を図ることができる。As described above, the plasma C of the first embodiment is
According to the VD apparatus, even in the VHF band of the primary parallel resonance frequency f _0, that is, the frequency band of about 45 MHz or more, the plasma is generated despite the fact that it is a large parallel plate type apparatus having an electrode size of about 1 m square. Becomes possible. Therefore, it is possible to increase the frequency of the excitation high-frequency electromagnetic field and increase the area of the film-forming substrate in the fields of solar cells, liquid crystal display elements, and the like.

【００９０】なお、上記の説明では本発明に係る電子デ
バイス製造装置をプラズマＣＶＤ装置に適用する場合に
ついて説明したが、プラズマ粒子およびプラズマ励起に
よる活性種が膜をエッチングするプラズマドライエッチ
ング装置についても適用でき、上記同様の効果を奏する
ことができる。In the above description, the case where the electronic device manufacturing apparatus according to the present invention is applied to a plasma CVD apparatus has been described. However, the present invention is also applied to a plasma dry etching apparatus in which plasma particles and active species by plasma excitation etch a film. It is possible to achieve the same effect as described above.

【００９１】また、上記の実施の形態１においては、下
方に位置する電極１を高周波励起用電極（カソード電
極）として高周波電力発生源４に接続し、上方に位置す
る電極２を対向電極（アノード電極）として接地電位に
接続したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
上方に位置する電極２を高周波電力発生源４に接続し、
下方に位置する電極１を接地電位に接続してもよい。こ
の場合に、高周波電力発生源４に接続される電極２が高
周波励起用電極（カソード電極）と呼ばれ、これが高周
波励起用電極となり、接地電位に接続される電極１が対
向電極（アノード電極）とよばれ、これが対向電極とな
る。さらに、なお、いずれの電極をアノード電極という
かカソード電極というかは任意である。In the first embodiment, the lower electrode 1 is connected to the high frequency power source 4 as a high frequency excitation electrode (cathode electrode), and the upper electrode 2 is connected to the opposite electrode (anode). Electrode) was connected to the ground potential, but the present invention is not limited to this,
The upper electrode 2 is connected to a high-frequency power generation source 4,
The lower electrode 1 may be connected to the ground potential. In this case, the electrode 2 connected to the high-frequency power generation source 4 is called a high-frequency excitation electrode (cathode electrode), which serves as a high-frequency excitation electrode, and the electrode 1 connected to the ground potential is a counter electrode (anode electrode). This is called a counter electrode. Further, which electrode is called an anode electrode or a cathode electrode is arbitrary.

【００９２】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２に係る電子デバイス製造装置の概略構成を示す断面
図である。本実施の形態２の電子デバイス製造装置もプ
ラズマＣＶＤ装置に適用したものであり、実施の形態１
に係る図１と共通する部分については同一の符号を付
し、具体的な説明については省略する。(Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of an electronic device manufacturing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The electronic device manufacturing apparatus according to the second embodiment is also applied to a plasma CVD apparatus.
The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same parts, and a detailed description thereof will be omitted.

【００９３】本実施の形態２においては、上記実施の形
態１とは、以下の点のみが異なっている。すなわち、図
３に示すように、高周波励起用電極（カソード電極）１
の下面にコンデンサからなるインピーダンス調整用素子
１０（静電容量Ｃ_C）を高周波励起用電極（カソード電
極）１の浮遊容量Ｃ_F と並列に挿入した構成をとってい
る。The second embodiment differs from the first embodiment only in the following points. That is, as shown in FIG. 3, the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1
An impedance adjusting element 10 (capacitance C _C ) composed of a capacitor is inserted in parallel with the floating capacitance C _F of the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 on the lower surface of the device.

【００９４】このときのインピーダンス調整用素子１０
の静電容量Ｃ_C の値は、２０００ｐＦに設定してある。At this time, the impedance adjusting element 10
The value of the capacitance C _C of, is set to 2000 pF.

【００９５】上記の（11）式は、（９）式を用いて、The above equation (11) is obtained by using equation (9).

【００９６】[0096]

【数１２】 (Equation 12)

【００９７】と書き換えられる。Can be rewritten as

【００９８】（ａ）高周波電力発生源４の励起高周波の
周波数ｆを例えば４０ＭＨｚ、インダクタンスＬ_G を
０．０２μＨとする。高周波励起用電極（カソード電
極）１とグランド９との間の浮遊容量Ｃ_F を８００ｐＦ
とする。（６）式の左辺は、（９）式より、[0098] (a) high frequency power source 4 excitation frequency of the frequency f, for example 40 MHz, the inductance L _G and 0.02MyuH. The stray capacitance C _F between the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 and the ground 9 is 800 pF
And From the equation (9), the left side of the equation (6)

【００９９】[0099]

【数１３】 (Equation 13)

【０１００】（６）式すなわち（10）式の右辺は、約
７．９×１０^-10 ［Ｆ］となり、The right side of the expression (6), that is, the expression (10) is about 7.9 × 10 ⁻¹⁰ [F],

【０１０１】[0101]

【数１４】 [Equation 14]

【０１０２】より、確かに、（６）式、（10）式を満た
している。このとき、（11）式より、It is clear that the expressions (6) and (10) are satisfied. At this time, from equation (11),

【０１０３】[0103]

【数１５】 (Equation 15)

【０１０４】となり、１次の並列共振周波数ｆ₀ は励起
高周波の周波数ｆ＝４０ＭＨｚより低くなっていて、プ
ラズマ発生空間３０でのプラズマの生成が可能である。The primary parallel resonance frequency f ₀ is lower than the frequency f = 40 MHz of the excitation high frequency, so that plasma can be generated in the plasma generation space 30.

【０１０５】（ｂ）また、インダクタンスＬ_G を０．０
５μＨとしたときは、（６）式すなわち（10）式の右辺
は、約３．２×１０^-10 ［Ｆ］となり、[0105] In (b), the inductance L _G 0.0
When 5 μH is set, the right side of the expression (6), that is, the expression (10) is about 3.2 × 10 ⁻¹⁰ [F], and

【０１０６】[0106]

【数１６】 (Equation 16)

【０１０７】より、確かに、（６）式、（10）式を満た
している。このとき、（11）式より、It is clear that the expressions (6) and (10) are satisfied. At this time, from equation (11),

【０１０８】[0108]

【数１７】 [Equation 17]

【０１０９】となり、１次の並列共振周波数ｆ₀ は励起
高周波の周波数ｆ＝４０ＭＨｚより低くなっていて、プ
ラズマ発生空間３０でのプラズマの生成が可能である。The primary parallel resonance frequency f ₀ is lower than the frequency f = 40 MHz of the excitation high frequency, so that plasma can be generated in the plasma generation space 30.

【０１１０】（ｃ）次に、高周波電力発生源４の励起高
周波の周波数ｆを例えば１００ＭＨｚとして計算してみ
る。(C) Next, calculation will be made assuming that the frequency f of the excitation high frequency of the high frequency power generation source 4 is 100 MHz, for example.

【０１１１】インダクタンスＬ_G ＝０．０２μＨのと
き、（10）式の右辺は、約０．６３×１０^-10 ［Ｆ］と
なり、When the inductance L _G = 0.02 μH, the right side of the equation (10) is about 0.63 × 10 ⁻¹⁰ [F], and

【０１１２】[0112]

【数１８】 (Equation 18)

【０１１３】より、確かに、（６）式、（10）式を満た
している。このとき、（11）式より、It is clear that the expressions (6) and (10) are satisfied. At this time, from equation (11),

【０１１４】[0114]

【数１９】 [Equation 19]

【０１１５】となり、１次の並列共振周波数ｆ₀ は励起
高周波の周波数ｆ＝１００ＭＨｚより低くなっていて、
プラズマ発生空間３０でのプラズマの生成が可能であ
る。The primary parallel resonance frequency f ₀ is lower than the excitation high frequency f = 100 MHz.
Generation of plasma in the plasma generation space 30 is possible.

【０１１６】（ｄ）また、インダクタンスＬ_G ＝０．０
５μＨのとき、（10）式の右辺は、約０．１３×１０
^-10 ［Ｆ］となり、(D) Inductance L _G = 0.0
At 5 μH, the right side of equation (10) is about 0.13 × 10
^-10 [F],

【０１１７】[0117]

【数２０】 (Equation 20)

【０１１８】より、確かに、（10）式を満たしている。
このとき、（11）式より、It is clear that the expression (10) is satisfied.
At this time, from equation (11),

【０１１９】[0119]

【数２１】 (Equation 21)

【０１２０】となり、並列共振周波数ｆ₀ は励起高周波
の周波数ｆ＝１００ＭＨｚより低くなっていて、プラズ
マ発生空間３０でのプラズマの生成が可能である。Thus, the parallel resonance frequency f ₀ is lower than the frequency f = 100 MHz of the excitation high frequency, and plasma can be generated in the plasma generation space 30.

【０１２１】実際に周波数可変の高周波電力発生源４か
ら高周波電力を装置内に導入すると、プラズマ発生空間
３０でのプラズマの生成は周波数２７〜１００ＭＨｚで
可能であった。３０〜３００ＭＨｚがＶＨＦ帯であり、
３０ＭＨｚ以下の２７〜３０ＭＨｚはＲＦ帯になる。When high-frequency power was actually introduced into the apparatus from the variable-frequency high-frequency power generation source 4, plasma could be generated in the plasma generation space 30 at a frequency of 27 to 100 MHz. 30 to 300 MHz is the VHF band,
27 to 30 MHz below 30 MHz is in the RF band.

【０１２２】なお、インピーダンス調整用素子１０の容
量Ｃ_C の値を適当に設定すれば、１次の並列共振周波数
ｆ₀ をＲＦ帯（１０ＭＨｚ近辺）まで容易に設定するこ
とが可能になる。If the value of the capacitance C _C of the impedance adjusting element 10 is appropriately set, the primary parallel resonance frequency f ₀ can be easily set up to the RF band (around 10 MHz).

【０１２３】このように本実施の形態２のプラズマＣＶ
Ｄ装置によれば、１次の並列共振周波数ｆ₀ を励起高周
波の周波数帯より低周波側に容易に設定できるので、Ｒ
Ｆ帯からＶＨＦ帯に至るすべての領域の高周波を励起可
能にすることができる。Thus, the plasma CV of the second embodiment is
According to the D device, the primary parallel resonance frequency f ₀ can be easily set to a frequency lower than the frequency band of the excitation high frequency.
High frequencies in all regions from the F band to the VHF band can be excited.

【０１２４】以上のように、本実施の形態２のプラズマ
ＣＶＤ装置においても上記実施の形態１の場合と同様の
効果を奏することができる。なお、もっとも、ＲＦ帯で
使用するときは、高速成膜・高速エッチングの効果はあ
まり期待できない。As described above, the same effects as in the first embodiment can be obtained in the plasma CVD apparatus of the second embodiment. However, when used in the RF band, the effects of high-speed film formation and high-speed etching cannot be expected very much.

【０１２５】なお、本実施の形態２では、コンデンサに
よってインピーダンス調整用素子１０（静電容量Ｃ_C）
を構成しているが、コンデンサ以外によっても並列共振
周波数の制御は可能である。In the second embodiment, the impedance adjusting element 10 (capacitance C _C ) is formed by a capacitor.
However, it is possible to control the parallel resonance frequency by means other than the capacitor.

【０１２６】例えば、高周波励起用電極（カソード電
極）１と反応室底壁６ｂとの間に誘電体を挿入すること
によっても達成できる。すなわち、この場合も高周波と
してはインピーダンス調整用素子１０（静電容量Ｃ_C）
を挿入することと等価であるからである。この場合の誘
電体のインダクタンスは、等価的に、Ｌ_C ＝１／Ｃ_C と
なる。この変形の実施の形態によれば、高周波励起用電
極（カソード電極）１の周囲にコンデンサの挿入可能な
空間が存在しない場合に特に有効である。誘電体の方が
コンデンサよりも挿入しやすいからである。For example, this can be achieved by inserting a dielectric between the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 and the reaction chamber bottom wall 6b. That is, also in this case, as a high frequency, the impedance adjusting element 10 (capacitance C _C )
This is equivalent to inserting In this case, the inductance of the dielectric is equivalently L _C = 1 / C _C. This modified embodiment is particularly effective when there is no space around the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 where a capacitor can be inserted. This is because a dielectric is easier to insert than a capacitor.

【０１２７】また、上記の説明では本発明に係る電子デ
バイス製造装置をプラズマＣＶＤ装置に適用する場合に
ついて説明したが、プラズマ粒子およびプラズマ励起に
よる活性種が膜をエッチングするプラズマドライエッチ
ング装置についても適用でき、上記同様の効果を奏する
ことができる。In the above description, the case where the electronic device manufacturing apparatus according to the present invention is applied to a plasma CVD apparatus has been described. However, the present invention is also applied to a plasma dry etching apparatus in which plasma particles and active species by plasma excitation etch a film. It is possible to achieve the same effect as described above.

【０１２８】また、上記の実施の形態２においても、実
施の形態１でのなお書きのように、上方に位置する電極
２を高周波電力発生源４に接続し、下方に位置する電極
１を接地電位に接続してもよい。Also, in the second embodiment, as described in the first embodiment, the upper electrode 2 is connected to the high-frequency power generation source 4 and the lower electrode 1 is grounded. It may be connected to a potential.

【０１２９】（実施の形態３）図４は本発明の実施の形
態３に係る電子デバイス製造装置の概略構成を示す断面
図である。本実施の形態３の電子デバイス製造装置もプ
ラズマＣＶＤ装置に適用したものであり、上記実施の形
態１，２とは、以下の点のみが異なっている。(Embodiment 3) FIG. 4 is a sectional view showing a schematic configuration of an electronic device manufacturing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The electronic device manufacturing apparatus of the third embodiment is also applied to a plasma CVD apparatus, and differs from the first and second embodiments only in the following points.

【０１３０】すなわち、実施の形態１，２では対向電極
（アノード電極）２は反応室側壁６ａに電気的に接地さ
れており、その電位はグランドレベルとなっているが、
本実施の形態３では、図４に示すように、高周波励起用
電極（カソード電極）１と対向電極（アノード電極）２
との間に厚さ５０ｍｍ、比誘電率３．０［non dimensio
n］の誘電体１１（点線のハッチング参照）を挿入して
対向電極（アノード電極）２を高周波励起用電極（カソ
ード電極）１に対して固定しているため、接地されてい
ない。なお、実施の形態１，２と共通する部分について
は、同一の符号を付し、具体的な説明については省略す
る。That is, in Embodiments 1 and 2, the counter electrode (anode electrode) 2 is electrically grounded to the side wall 6a of the reaction chamber, and its potential is at the ground level.
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, a high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 and a counter electrode (anode electrode) 2
Thickness between 50mm and relative permittivity 3.0 [non dimensio
n] is not grounded because the opposing electrode (anode electrode) 2 is fixed to the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 by inserting the dielectric material 11 (see the dotted hatching). Note that portions common to the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and a specific description is omitted.

【０１３１】本実施の形態３では、高周波励起用電極
（カソード電極）１と対向電極（アノード電極）２との
間に空間が存在しないため、プラズマ生成の効率（プラ
ズマに消費される電力；高周波電力発生源４から導入さ
れる高周波電力）は低下するものの、１次の並列共振周
波数ｆ₀ 以下の周波数でもプラズマ発生空間３０でのプ
ラズマ生成が可能となる。実際に周波数可変の高周波電
力発生源４から高周波電力を装置内に導入すると、プラ
ズマ発生空間３０でのプラズマの生成は周波数１０〜１
００ＭＨｚで可能であった。In the third embodiment, since there is no space between the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 and the counter electrode (anode electrode) 2, the efficiency of plasma generation (power consumed by plasma; Although the high-frequency power introduced from the power generation source 4 is reduced, plasma can be generated in the plasma generation space 30 even at a frequency equal to or lower than the primary parallel resonance frequency f ₀ . When high-frequency power is actually introduced into the apparatus from the variable-frequency high-frequency power generation source 4, the generation of plasma in the plasma generation space 30 is performed at a frequency of 10 to 1
It was possible at 00 MHz.

【０１３２】したがって、本実施の形態３のプラズマＣ
ＶＤ装置においては、１次の並列共振周波数ｆ₀ 以下の
励起高周波の周波数帯でも上記実施の形態１の場合と同
様の効果を奏することができる。Therefore, the plasma C of the third embodiment is
In the VD device, the same effect as in the first embodiment can be obtained even in the frequency band of the excitation high frequency equal to or lower than the primary parallel resonance frequency f ₀ .

【０１３３】なお、高周波励起用電極（カソード電極）
１と対向電極（アノード電極）２との間の電極間空間３
は誘電体１１で満たされているため、この電極間空間３
は存在せず（中実である）、したがって、この電極間空
間３に基板４０を挿入することはできないが、その位置
に基板４０を挿入する必要はなく、対向電極（アノード
電極）２と反応室天井壁６ｃとの間のプラズマ発生空間
３０に基板４０を挿入すればよいのである。The high frequency excitation electrode (cathode electrode)
1 and an interelectrode space 3 between the counter electrode (anode electrode) 2
Is filled with the dielectric material 11, so that the space 3 between the electrodes
Does not exist (is solid). Therefore, the substrate 40 cannot be inserted into the interelectrode space 3, but it is not necessary to insert the substrate 40 at that position, and the reaction with the counter electrode (anode electrode) 2 occurs. The substrate 40 may be inserted into the plasma generation space 30 between the room ceiling wall 6c.

【０１３４】なお、対向電極（実施の形態では上方のア
ノード電極）２を誘電体１１を介して固定するに当たっ
ては、高周波励起用電極（カソード電極）１に対して固
定することに代えて、反応室６の壁面に対して誘電体１
１を介して対向電極（アノード電極）２を固定してもよ
い。In fixing the counter electrode (upper anode electrode in the embodiment) 2 via the dielectric 11, instead of fixing the electrode to the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1, a reaction is performed. Dielectric 1 against wall of chamber 6
The counter electrode (anode electrode) 2 may be fixed via 1.

【０１３５】また、上記の説明では本発明に係る電子デ
バイス製造装置をプラズマＣＶＤ装置に適用する場合に
ついて説明したが、プラズマ粒子およびプラズマ励起に
よる活性種が膜をエッチングするプラズマドライエッチ
ング装置についても適用でき、上記同様の効果を奏する
ことができる。In the above description, the case where the electronic device manufacturing apparatus according to the present invention is applied to a plasma CVD apparatus has been described. However, the present invention is also applied to a plasma dry etching apparatus in which plasma particles and active species by plasma excitation etch a film. It is possible to achieve the same effect as described above.

【０１３６】また、上記の実施の形態２においても、実
施の形態１でのなお書きのように、上方に位置する電極
２を高周波電力発生源４に接続し、下方に位置する電極
１を接地電位に接続してもよい。Also, in the second embodiment, as described in the first embodiment, the upper electrode 2 is connected to the high-frequency power generation source 4 and the lower electrode 1 is grounded. It may be connected to a potential.

【０１３７】なお、上記いずれの実施の形態において
も、高周波励起用電極（カソード電極）１と対向電極
（実施の形態では上方のアノード電極）２との対を複数
対、同一の反応室６内に配置する構成をとってもよい。In each of the above embodiments, a plurality of pairs of the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 and the counter electrode (the upper anode electrode in the embodiment) 2 are provided in the same reaction chamber 6. May be arranged.

【０１３８】また、上記いずれの実施の形態において
も、考えの対象となっている浮遊容量Ｃ_F は、高周波励
起用電極（カソード電極）１が反応室６の壁面または接
地電位にある部位に対してもつ浮遊容量としてとらえる
ほか、高周波励起用電極（カソード電極）１と直流的に
同電位にある部位が反応室６の壁面または接地電位にあ
る部位に対してもつ浮遊容量としてとらえてもよい。In any of the above embodiments, the stray capacitance C _{F considered} is determined by the fact that the high-frequency excitation electrode (cathode electrode) 1 is located on the wall surface of the reaction chamber 6 or at a portion where the potential is at the ground potential. In addition to the stray capacitance of the electrode for high-frequency excitation (cathode electrode) 1, a portion having the same DC potential as the high-frequency excitation electrode 1 may be regarded as a stray capacitance of the wall of the reaction chamber 6 or a portion at the ground potential.

【０１３９】また、上記いずれの実施の形態において
も、インピーダンス調整用容量１０は、高周波励起用電
極（カソード電極）１の励起高周波の周波数において等
価的に存在する前記浮遊容量Ｃ_F に対して、この周波数
において等価的に並列とみなせる部位に挿入しも同じこ
とである。[0139] Further, the In either embodiment, the impedance adjusting capacitor 10, relative to the stray capacitance C _F present equivalently in the frequency of the excitation frequency of the RF excitation electrode (cathode) 1, The same applies to insertion at a portion that can be regarded as equivalently parallel at this frequency.

【０１４０】[0140]

【発明の効果】本発明に係る電子デバイス製造装置によ
れば、次の効果を奏する。According to the electronic device manufacturing apparatus of the present invention, the following effects can be obtained.

【０１４１】並列共振周波数以上の励起高周波の周波数
を使用できるので、ＲＦ帯からＶＨＦ帯にわたる広い周
波数範囲において、電極寸法が比較的大きな（例えば１
ｍ角前後の）平行平板型大型装置でのプラズマ生成が可
能になる。したがって、太陽電池、液晶表示素子等のジ
ャイアントマイクロエレクトロニクスの分野での励起高
周波電磁界の高周波化、成膜基板の大面積化を可能と
し、工業的にその品質向上に寄与するところが大きい。
また、その製造効率を飛躍的に向上できる。Since the frequency of the excitation high frequency higher than the parallel resonance frequency can be used, the electrode size is relatively large (for example, 1 in a wide frequency range from the RF band to the VHF band).
It is possible to generate plasma with a large parallel plate type apparatus (about m square). Therefore, in the field of giant microelectronics such as a solar cell and a liquid crystal display element, it is possible to increase the frequency of an excitation high-frequency electromagnetic field and increase the area of a film-forming substrate, which greatly contributes to improving the quality of the substrate industrially.
In addition, the manufacturing efficiency can be dramatically improved.

【０１４２】また、高速成膜・高速エッチング条件下で
ありながら、プラズマ中のイオン種による膜あるいは基
板の損傷いわゆるプラズマダメージを低く抑えることが
でき、電子デバイスの品質を向上することができる。In addition, even under the conditions of high-speed film formation and high-speed etching, damage to a film or a substrate due to ion species in plasma, so-called plasma damage, can be suppressed, and the quality of an electronic device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施の形態１に係る電子デバイス製造
装置をプラズマＣＶＤ装置として実施した場合の概略断
面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view when an electronic device manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention is implemented as a plasma CVD apparatus.

【図２】実施の形態１のプラズマＣＶＤ装置における高
周波励起用電極（カソード電極）から対向電極（アノー
ド電極）までの間のインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜の周
波数依存性を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the frequency dependence of the magnitude | Z | of the impedance between a high-frequency excitation electrode (cathode electrode) and a counter electrode (anode electrode) in the plasma CVD apparatus of the first embodiment.

【図３】本発明の実施の形態２に係る電子デバイス製造
装置をプラズマＣＶＤ装置として実施した場合の概略断
面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view when the electronic device manufacturing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention is implemented as a plasma CVD apparatus.

【図４】本発明の実施の形態３に係る電子デバイス製造
装置をプラズマＣＶＤ装置として実施した場合の概略断
面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view when the electronic device manufacturing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention is implemented as a plasma CVD apparatus.

【図５】従来の技術に係る電子デバイス製造装置をプラ
ズマＣＶＤ装置として実施した場合の概略断面図であ
る。FIG. 5 is a schematic sectional view when an electronic device manufacturing apparatus according to a conventional technique is implemented as a plasma CVD apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１……高周波励起用電極（カソード電極） ２……対向電極（アノード電極） ３……電極間空間 ４……高周波電力発生源 ５……直流遮断用容量素子 ６……反応室 ６ａ…反応室側壁 ６ｂ…反応室底壁 ６ｃ…反応室天井壁（反応室対向壁面） ７……ケーシング ８……ガス導入口 ９……グランド １０……コンデンサからなるインピーダンス調整用素子 １１……誘電体からなる対向電極（アノード電極）固定
部材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High frequency excitation electrode (cathode electrode) 2 ... Counter electrode (anode electrode) 3 ... Interelectrode space 4 ... High frequency power generation source 5 ... Capacitance element for direct current cutoff 6 ... Reaction chamber 6a ... Reaction chamber Side wall 6b: Reaction chamber bottom wall 6c: Reaction chamber ceiling wall (wall facing the reaction chamber) 7: Casing 8: Gas inlet 9: Ground 10: Impedance adjusting element composed of a condenser 11: composed of a dielectric Counter electrode (anode electrode) fixing member

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基板に薄膜半導体等を堆積させるための
材料ガスあるいは基板を加工するためのエッチングガス
等の反応用ガスを反応室に導入するガス導入手段と、こ
の反応用ガスをプラズマ分解するための高周波電力を発
生する高周波電力発生手段と、この高周波電力発生手段
に直列接続された高周波励起用電極およびこの高周波励
起用電極に対向する対向電極を少なくとも１対備えた電
子デバイス製造装置であって、前記高周波電力発生手段
の励起高周波の周波数をＶＨＦ帯またはＲＦ帯に設定し
たときに、前記対向電極とこの対向電極に対向する反応
室対向壁面との間の空間をプラズマ発生空間として利用
するように構成したことを特徴とする電子デバイス製造
装置。1. A gas introducing means for introducing a material gas for depositing a thin film semiconductor or the like on a substrate or a reaction gas such as an etching gas for processing a substrate into a reaction chamber, and plasma-decomposing the reaction gas. And a high-frequency power generating means for generating high-frequency power for use in the electronic device manufacturing apparatus, and at least one pair of a high-frequency excitation electrode connected in series to the high-frequency power generation means and a counter electrode facing the high-frequency excitation electrode. Then, when the frequency of the excitation high frequency of the high-frequency power generation means is set in the VHF band or the RF band, the space between the counter electrode and the reaction chamber facing wall surface facing the counter electrode is used as a plasma generation space. An electronic device manufacturing apparatus characterized by being configured as described above. 【請求項２】 薄膜半導体等の堆積あるいは加工を行う
基板を、対向電極とこの対向電極に対向する反応室対向
壁面との間のプラズマ発生空間に挿入するように構成し
てあることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス
製造装置。2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a substrate on which a thin film semiconductor or the like is deposited or processed is inserted into a plasma generation space between a counter electrode and a reaction chamber facing wall surface facing the counter electrode. The electronic device manufacturing apparatus according to claim 1. 【請求項３】 対向電極を高周波励起用電極または反応
室壁面に対して誘電体からなる構造物で固定したことを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子デバイ
ス製造装置。3. The electronic device manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the counter electrode is fixed to a high-frequency excitation electrode or a reaction chamber wall with a structure made of a dielectric. 【請求項４】 高周波励起用電極またはこの高周波励起
用電極と直流的に同電位にある部位が反応室壁面または
接地電位にある部位に対してもつ浮遊容量Ｃ_Fと並列接
続になる位置にインピーダンス調整用素子を挿入したこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子デ
バイス製造装置。4. A high-frequency excitation electrodes or impedance to the high frequency excitation electrodes and the site located galvanically same potential is connected in parallel with the stray capacitance C _F with respect to the site in the reaction chamber wall or ground position 3. The electronic device manufacturing apparatus according to claim 1, wherein an adjusting element is inserted. 【請求項５】 インピーダンス調整用素子を高周波励起
用電極の励起高周波の周波数において等価的に存在する
前記浮遊容量Ｃ_F に対して、この周波数において等価的
に並列とみなせる部位に挿入したことを特徴とする請求
項４に記載の電子デバイス製造装置。5. A impedance adjustment element with respect to the stray capacitance C _F present equivalently in the frequency of the excitation frequency of the RF excitation electrode, characterized in that inserted into the site regarded as equivalent to a parallel in this frequency The electronic device manufacturing apparatus according to claim 4, wherein 【請求項６】 インピーダンス調整用素子を容量Ｃ_C と
し、この容量Ｃ_C を浮遊容量Ｃ_F に対して並列接続した
ときの全体の容量の大きさＣが、下記（１）式の条件を
満たすように設定されていることを特徴とする請求項１
から請求項５までのいずれかに記載の電子デバイス製造
装置。 【数１】 6. The impedance adjusting element is a capacitance C _C, and the total capacitance C when the capacitance C _C is connected in parallel to the stray capacitance C _F satisfies the condition of the following equation (1). 2. The method according to claim 1, wherein:
An electronic device manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5. (Equation 1)