【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電極を用いた
薄膜形成方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a thin film using a rotating electrode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アモルファスシリコン等の薄膜を比較的
高い圧力で形成する薄膜形成方法としては、反応容器内
に平行平板型電極を設置したプラズマＣＶＤ装置が知ら
れている。このような方法においては、一方の電極に高
周波電力または直流電力を印加し、他方の電極を接地
し、これらの電極間でプラズマを発生させ、発生したプ
ラズマ中に反応ガスを供給し、反応ガスを分解すること
により基板上に所望の薄膜を形成させている。2. Description of the Related Art As a method of forming a thin film of amorphous silicon or the like at a relatively high pressure, a plasma CVD apparatus having a parallel plate type electrode installed in a reaction vessel is known. In such a method, high-frequency power or direct-current power is applied to one electrode, the other electrode is grounded, plasma is generated between these electrodes, and a reaction gas is supplied into the generated plasma. Is decomposed to form a desired thin film on the substrate.
【０００３】高速でかつ大きな面積の薄膜を形成するこ
とができる薄膜形成方法として、特開平９−１０４９８
５号公報では、回転電極を用いた薄膜形成方法が提案さ
れている。このような回転電極を用いた薄膜形成方法に
よれば、回転電極の回転によりプラズマ空間に反応ガス
を効率よく供給することができるので、反応ガスの利用
効率を大幅に向上させることができるとともに、速い速
度で均一な薄膜を形成することができる。As a thin film forming method capable of forming a thin film having a large area at a high speed, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-10498 discloses a method.
In Japanese Patent Laid-Open No. 5 (1994), a method for forming a thin film using a rotating electrode is proposed. According to the method of forming a thin film using such a rotating electrode, the reaction gas can be efficiently supplied to the plasma space by the rotation of the rotating electrode, so that the utilization efficiency of the reaction gas can be greatly improved, A uniform thin film can be formed at a high speed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような回転電極を
用いた薄膜形成方法においては、回転電極に対し基板を
相対的に移動させて走査することにより大面積の薄膜を
速い速度で形成することができるが、種々の要因で、形
成した薄膜の膜厚が不均一になる場合があった。In such a method of forming a thin film using a rotating electrode, a large-area thin film is formed at a high speed by moving the substrate relative to the rotating electrode and scanning. However, there were cases where the thickness of the formed thin film became non-uniform due to various factors.
【０００５】本発明の目的は、このような問題を解消
し、より均一な膜厚の薄膜を形成することができる薄膜
形成方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for forming a thin film capable of solving such a problem and forming a thin film having a more uniform thickness.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の局面に従
う薄膜形成方法は、回転軸を中心にして回転することに
より基板表面の近傍を移動しながら通過する電極表面を
有する回転電極に、高周波電力または直流電力を印加す
ることによりプラズマを発生させ、該プラズマ中で反応
ガスを分解させて基板上に薄膜を形成する薄膜形成方法
であり、回転電極として、電極表面の形状が基板表面の
形状に沿う形状の回転電極を用いることを特徴としてい
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a thin film forming method comprising: a rotating electrode having an electrode surface which passes while moving near a substrate surface by rotating about a rotation axis; This is a thin film forming method in which plasma is generated by applying high frequency power or DC power, and a reaction gas is decomposed in the plasma to form a thin film on a substrate. It is characterized in that a rotating electrode having a shape conforming to the shape is used.
【０００７】基板は、一般に加熱工程等を受けると、内
部応力により撓みを生じ、その結果基板表面が湾曲する
場合がある。このような場合には、電極表面の形状を、
基板表面の湾曲形状に合わせた湾曲形状とする。基板表
面の湾曲形状が中央部の突出した湾曲形状である場合、
電極表面の湾曲形状を、回転軸方向における中央部の径
が相対的に小さく、両端部の径が相対的に大きくなるよ
うな湾曲形状とする。Generally, when a substrate is subjected to a heating step or the like, the substrate is bent by internal stress, and as a result, the substrate surface may be curved. In such a case, the shape of the electrode surface is
The curved shape conforms to the curved shape of the substrate surface. When the curved shape of the substrate surface is a curved shape protruding at the center,
The curved shape of the electrode surface is such that the diameter at the center in the direction of the rotation axis is relatively small and the diameter at both ends is relatively large.
【０００８】第１の局面に従えば、電極表面と基板表面
のギャップ間隔を均一にすることができるので、プラズ
マ発生条件が均一となり、薄膜全体においてより均一な
膜厚とすることができる。According to the first aspect, since the gap between the electrode surface and the substrate surface can be made uniform, the plasma generation conditions can be made uniform, and the film thickness can be made more uniform over the entire thin film.
【０００９】本発明の第２の局面に従う薄膜形成方法
は、回転軸を中心にして回転することにより基板表面の
近傍を移動しながら通過する電極表面を有する回転電極
に、高周波電力または直流電力を印加することによりプ
ラズマを発生させ、該プラズマ中で反応ガスを分解させ
て基板上に薄膜を形成する薄膜形成方法であり、電極表
面の材質が回転軸方向において異なることを特徴として
いる。According to a thin film forming method according to a second aspect of the present invention, a high-frequency power or a DC power is applied to a rotating electrode having an electrode surface which passes while moving near a substrate surface by rotating about a rotation axis. This is a thin film forming method for forming a thin film on a substrate by generating a plasma by applying the same and decomposing a reaction gas in the plasma, wherein a material of an electrode surface is different in a rotation axis direction.
【００１０】第２の局面に従えば、電極表面と基板表面
との間で発生するプラズマ状態が不均一な部分の回転電
極の表面材質を代えることにより、その部分におけるプ
ラズマ発生状態を変化させ、全体におけるプラズマ発生
状態を均一にすることができる。According to the second aspect, by changing the surface material of the rotating electrode in a portion where the plasma state generated between the electrode surface and the substrate surface is non-uniform, the plasma generation state in that portion is changed, The entire plasma generation state can be made uniform.
【００１１】一般に、回転電極の端部においては、エッ
ジ部分が存在するため、プラズマが集中して発生し易
く、回転電極の両端部で膜厚が不均一になる傾向にあ
る。従って、このような場合、電極表面の材質を、回転
軸方向における中央部と両端部とで異ならせることによ
り、全体の膜厚を均一にすることができる。具体的に
は、中央部の電極表面を金属材料から形成し、両端部の
電極表面を絶縁材料から形成することにより、両端部に
おけるプラズマの発生を低減させ、全体として均一なプ
ラズマ発生状態とし、膜厚を均一化することができる。In general, since the edge portion of the rotating electrode has an edge portion, plasma is liable to be concentrated and generated, and the film thickness tends to be nonuniform at both end portions of the rotating electrode. Therefore, in such a case, by making the material of the electrode surface different between the center portion and both end portions in the rotation axis direction, the entire film thickness can be made uniform. Specifically, by forming the electrode surface at the center from a metal material and forming the electrode surfaces at both ends from an insulating material, the generation of plasma at both ends is reduced, and a uniform plasma generation state as a whole is obtained. The film thickness can be made uniform.
【００１２】本発明の第３の局面に従う薄膜形成方法
は、回転軸を中心にして回転することにより基板表面の
近傍を移動しながら通過する電極表面を有する回転電極
に、高周波電力または直流電力を印加することによりプ
ラズマを発生させ、該プラズマ中で反応ガスを分解させ
て基板上に薄膜を形成する薄膜形成方法であり、反応ガ
スが、電極表面に形成された孔から供給されることを特
徴としている。The thin film forming method according to a third aspect of the present invention is characterized in that high-frequency power or direct-current power is applied to a rotating electrode having an electrode surface which passes while moving near the substrate surface by rotating about a rotation axis. This is a thin film forming method in which a plasma is generated by applying a voltage, and a reactive gas is decomposed in the plasma to form a thin film on a substrate, wherein the reactive gas is supplied from holes formed in the electrode surface. And
【００１３】第３の局面においては、反応ガスを回転電
極の内部に導入し、導入した反応ガスを電極表面に形成
された孔から外部に放出することにより電極表面の周り
に反応ガスを供給することができる。具体的には、例え
ば電極表面を金属板から形成し、この金属板に多数の孔
を形成し、この孔から反応ガスを外部に放出する。形成
する孔の位置は、電極表面の孔以外の領域が、電極表面
全体において均一に分布するように定められることが好
ましい。これにより、全体のプラズマ発生状態を均一に
し、より均一な膜厚の薄膜を形成することができる。In the third aspect, the reaction gas is supplied to the periphery of the electrode by introducing the reaction gas into the rotating electrode and discharging the introduced reaction gas to the outside through a hole formed in the electrode surface. be able to. Specifically, for example, the electrode surface is formed from a metal plate, and a large number of holes are formed in the metal plate, and the reaction gas is discharged to the outside from the holes. The positions of the holes to be formed are preferably determined so that regions other than the holes on the electrode surface are uniformly distributed over the entire electrode surface. Thereby, the entire plasma generation state can be made uniform, and a thin film having a more uniform film thickness can be formed.
【００１４】また、回転電極の表面を、連続気泡を有す
る多孔質材料で覆うことにより、反応ガス放出の孔を設
けてもよい。このような多孔質材料としては、多孔質ア
ルミナ等が挙げられる。Further, the surface of the rotating electrode may be covered with a porous material having open cells to form a hole for releasing a reaction gas. Examples of such a porous material include porous alumina.
【００１５】電極表面に形成する孔の面積は、電極表面
全体の面積の２０〜９０％程度であることが好ましい。
以下、本発明の第１の局面〜第３の局面に共通する事項
について説明する。The area of the hole formed on the electrode surface is preferably about 20 to 90% of the area of the entire electrode surface.
Hereinafter, items common to the first to third aspects of the present invention will be described.
【００１６】本発明の薄膜形成方法は、回転電極と基板
の間に発生させたプラズマにより反応ガスを分解させる
プラズマＣＶＤ法により薄膜を形成する方法である。本
発明の薄膜形成方法は、特に高い圧力下で薄膜を形成す
る場合に有用である。例えば、雰囲気圧力、すなわち反
応容器内の全圧が１Ｔｏｒｒ以上の条件が特に有用であ
る。反応ガスの分圧としては、０．０１Ｔｏｒｒ以上の
条件が好ましい。反応容器内の全圧は、より好ましくは
１００Ｔｏｒｒ〜１ａｔｍであり、さらに好ましくは約
１ａｔｍである。反応ガスの分圧は、より好ましくは
０．１〜５０Ｔｏｒｒであり、さらに好ましくは５〜５
０Ｔｏｒｒである。The thin film forming method of the present invention is a method of forming a thin film by a plasma CVD method in which a reaction gas is decomposed by plasma generated between a rotating electrode and a substrate. The thin film forming method of the present invention is particularly useful when forming a thin film under a high pressure. For example, a condition in which the atmospheric pressure, that is, the total pressure in the reaction vessel is 1 Torr or more is particularly useful. The partial pressure of the reaction gas is preferably at least 0.01 Torr. The total pressure in the reaction vessel is more preferably from 100 Torr to 1 atm, even more preferably about 1 atm. The partial pressure of the reaction gas is more preferably 0.1 to 50 Torr, even more preferably 5 to 5 Torr.
0 Torr.
【００１７】反応容器内には反応ガス以外に不活性ガス
を含有させることができる。このような不活性ガスとし
ては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、及びＸｅなどが挙げら
れる。The reaction vessel may contain an inert gas in addition to the reaction gas. Examples of such an inert gas include He, Ne, Ar, Kr, and Xe.
【００１８】反応容器内には、さらに水素ガスを含有さ
せることができる。水素ガスの分圧としては、１Ｔｏｒ
ｒ以上が好ましく、より好ましくは１〜５０Ｔｏｒｒで
ある。The reaction vessel can further contain hydrogen gas. The partial pressure of hydrogen gas is 1 Torr
It is preferably at least r, more preferably 1 to 50 Torr.
【００１９】本発明において、回転電極の電極表面の周
速度は、１０ｍ／秒以上、音速以下が好ましい。周速度
がこの範囲よりも小さいと、プラズマ空間に対する反応
ガスの供給が不十分となる場合がある。また、周速度が
音速以上になると、音速を超えることによる衝撃波等の
問題が生じる。電極表面の周速度として、より好ましく
は、５０ｍ／秒〜音速であり、さらに好ましくは５０〜
２００ｍ／秒である。In the present invention, the peripheral speed of the electrode surface of the rotating electrode is preferably not less than 10 m / sec and not more than sound speed. If the peripheral velocity is lower than this range, the supply of the reaction gas to the plasma space may be insufficient. Further, when the peripheral speed is higher than the sound speed, problems such as shock waves due to exceeding the sound speed occur. The peripheral velocity of the electrode surface is more preferably from 50 m / sec to sound velocity, and further preferably from 50 to 50 m / sec.
200 m / sec.
【００２０】本発明において、回転電極と基板との間の
距離は、０．０１〜１ｍｍ程度が好ましい。本発明にお
いて、回転電極に高周波電力を印加する場合、パルス状
に印加することが好ましい。高周波電力をパルス状に印
加することにより、安定したプラズマを広範囲に維持す
ることができる。パルス中に印加する高周波電力のデュ
ーティ比としては、１／１００以上が好ましい。またパ
ルス中に変調する変調周波数としては、１００ｋＨｚ以
上が好ましい。In the present invention, the distance between the rotating electrode and the substrate is preferably about 0.01 to 1 mm. In the present invention, when applying high-frequency power to the rotating electrode, it is preferable to apply it in a pulsed manner. By applying high-frequency power in a pulsed manner, stable plasma can be maintained over a wide range. The duty ratio of the high-frequency power applied during the pulse is preferably 1/100 or more. Further, the modulation frequency to be modulated during the pulse is preferably 100 kHz or more.
【００２１】本発明において、回転電極に高周波電力を
印加する場合の高周波電力の周波数としては、１３．５
６ＭＨｚ以上が好ましく、さらに好ましくは１５０ＭＨ
ｚ以上である。In the present invention, when high frequency power is applied to the rotating electrode, the frequency of the high frequency power is 13.5.
6 MHz or more is preferable, and 150 MH is more preferable.
z or more.
【００２２】本発明において、高周波電力の投入電力密
度としては、１０Ｗ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ま
しくは１０〜１００Ｗ／ｃｍ2以上であり、さらに好ま
しくは３０〜１００Ｗ／ｃｍ2である。[0022] In the present invention, the input power density of the high-frequency power is preferably 10 W / cm2 or more, more preferably 10 to 100 W / cm2 or more, more preferably from 30~100W / cm2.
【００２３】本発明において、薄膜形成の際の基板温度
は、室温（２０℃）〜５００℃が好ましく、より好まし
くは室温（２０℃）〜３００℃である。本発明において
形成する薄膜は、プラズマＣＶＤ法等により形成するこ
とができる薄膜であれば特に限定されるものではない。
具体的には、Ｓｉ、Ｃ（ダイヤモンド及びダイヤモンド
状薄膜を含む）、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ
2Ｏ3、ＡｌＮなどが挙げられる。反応容器内に供給す
る反応ガスは、これらの形成する薄膜に応じて適宜選択
される。In the present invention, the substrate temperature when forming a thin film
Is preferably room temperature (20 ° C) to 500 ° C, more preferably
Or room temperature (20 ° C.) to 300 ° C. In the present invention
The thin film to be formed can be formed by a plasma CVD method or the like.
It is not particularly limited as long as it is a thin film that can be formed.
Specifically, Si, C (diamond and diamond
SiC, SiOTwo, SiThreeNFour, Al
TwoOThree, AlN and the like. Supply into reaction vessel
Reaction gas is appropriately selected according to the thin film to be formed.
Is done.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の局面に従
う実施例の薄膜形成方法に用いる回転電極を示す斜視図
である。図１に示すように、回転電極１の中心には、回
転軸２が取り付けられており、この回転軸２を中心にし
て回転することにより、回転電極１が回転する。回転電
極１の電極表面は、図１に示すように、回転軸２の方向
における中央部１ａの径が相対的に小さく、両端部１ｂ
及び１ｃの径が相対的に大きくなるような湾曲形状を有
している。この回転電極１の電極表面の湾曲形状は、基
板３の表面の湾曲形状に沿う湾曲形状である。FIG. 1 is a perspective view showing a rotary electrode used in a thin film forming method according to an embodiment according to the first aspect of the present invention. As shown in FIG. 1, a rotating shaft 2 is attached to the center of the rotating electrode 1, and the rotating electrode 1 is rotated by rotating about the rotating shaft 2. As shown in FIG. 1, the electrode surface of the rotating electrode 1 has a relatively small diameter at the central portion 1a in the direction of the rotating shaft 2 and both end portions 1b.
And 1c have a curved shape in which the diameters are relatively large. The curved shape of the electrode surface of the rotating electrode 1 is a curved shape along the curved shape of the surface of the substrate 3.
【００２５】図２は、図１に示す回転電極１を用いた薄
膜形成装置の一例を示す概略断面図である。図２に示す
ように、回転電極１は、チャンバー８内に設けられてお
り、回転軸２の回転により回転するように設けられてい
る。回転軸２は、図示されないモーター等の駆動手段で
回転する。回転軸２には、回転電極１に高周波電力を印
加するための高周波電源５が接続されている。基板３
は、基板ホルダー４の上に載せられており、必要に応じ
て基板３を回転電極１に対して相対的に移動するため、
図面左右方向に移動させることができる。チャンバー８
には、チャンバー８内に反応ガスを導入するためのガス
導入管６、及びチャンバー８内のガスを排出するための
ガス排出管７が設けられている。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a thin film forming apparatus using the rotating electrode 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the rotating electrode 1 is provided in a chamber 8, and is provided so as to be rotated by the rotation of the rotating shaft 2. The rotating shaft 2 is rotated by driving means such as a motor (not shown). A high-frequency power supply 5 for applying high-frequency power to the rotating electrode 1 is connected to the rotating shaft 2. Substrate 3
Is mounted on the substrate holder 4 and moves the substrate 3 relative to the rotating electrode 1 as necessary.
It can be moved in the horizontal direction of the drawing. Chamber 8
Are provided with a gas inlet pipe 6 for introducing a reaction gas into the chamber 8 and a gas outlet pipe 7 for discharging the gas in the chamber 8.
【００２６】実施例１ 図１に示すような電極表面が湾曲形状を有する回転電極
を用いて、アモルファスシリコン薄膜を形成した。回転
電極１としては、アルミニウムからなる回転電極を用い
た。用いた回転電極の直径は３００ｍｍであり、回転軸
方向の長さ（幅）は１００ｍｍである。基板表面の湾曲
形状は、１０ｍｍの距離で０．２ｍｍ高さが変化する湾
曲形状である。また回転電極１の湾曲形状も、同様に、
１０ｍｍの距離で０．２ｍｍ高さが変化する湾曲形状の
ものを用いた。基板と回転電極の間のギャップ間隔は
０．３ｍｍ程度となるように調整した。回転電極表面と
基板表面とのギャップ間隔は、０．３ｍｍのギャップ間
隔に対し、±０．０２ｍｍのばらつきであった。Example 1 An amorphous silicon thin film was formed using a rotating electrode having a curved electrode surface as shown in FIG. As the rotating electrode 1, a rotating electrode made of aluminum was used. The diameter of the rotating electrode used was 300 mm, and the length (width) in the rotating axis direction was 100 mm. The curved shape of the substrate surface is a curved shape whose height changes by 0.2 mm at a distance of 10 mm. Similarly, the curved shape of the rotating electrode 1 is also
A curved shape having a height change of 0.2 mm at a distance of 10 mm was used. The gap between the substrate and the rotating electrode was adjusted to be about 0.3 mm. The gap between the rotating electrode surface and the substrate surface had a variation of ± 0.02 mm with respect to the gap of 0.3 mm.
【００２７】以上のような回転電極を用い、回転電極の
回転数５０００ｒｐｍとし、ガラス基板上にアモルファ
スシリコン薄膜を形成した。回転電極に印加する高周波
電力は周波数１５０ＭＨｚ、電力パワー５００Ｗとし
た。１０秒間成膜して、膜厚約４０００Åのアモルファ
スシリコン薄膜を形成した。得られたシリコン薄膜の膜
厚のばらつきは、±３％であった。An amorphous silicon thin film was formed on a glass substrate using the above-mentioned rotating electrode at a rotating speed of the rotating electrode of 5000 rpm. The high frequency power applied to the rotating electrode was 150 MHz in frequency and 500 W in power. A film was formed for 10 seconds to form an amorphous silicon thin film having a thickness of about 4000 °. The variation in the thickness of the obtained silicon thin film was ± 3%.
【００２８】比較として、回転電極表面が湾曲形状を有
していない、フラットな曲面の回転電極を用い、上記と
同様の条件でアモルファスシリコン薄膜を形成したとこ
ろ、膜厚のばらつきは約±５％であった。このことから
明らかなように、本発明の第１の局面に従えば、より均
一な膜厚の薄膜を形成することができる。As a comparison, when an amorphous silicon thin film was formed under the same conditions as above using a rotating electrode having a flat curved surface having no curved rotating electrode surface, the variation in film thickness was about ± 5%. Met. As is apparent from this, according to the first aspect of the present invention, a thin film having a more uniform film thickness can be formed.
【００２９】図３は、本発明の第１の局面に従う他の実
施例において用いられる回転電極を示す平面図である。
本実施例の回転電極１０は、図３に示すように、厚みの
薄い金属円板１１を重ね合わせることにより構成されて
いる。重ね合わせる金属円板１１の径を、中央部で小さ
くし、両端部に向かい徐々に大きな径の金属円板１１を
重ね合わせることにより、回転電極１０全体の電極表面
として湾曲形状の電極表面が形成されている。なお、図
３は、説明のため、その寸法を誇張して図示しており、
実際の湾曲形状は、上述のように例えば１０ｍｍの距離
で０．２ｍｍの高さ変化、すなわち数％の高さの変化が
生じるような湾曲形状である。FIG. 3 is a plan view showing a rotating electrode used in another embodiment according to the first aspect of the present invention.
As shown in FIG. 3, the rotating electrode 10 of this embodiment is configured by stacking thin metal disks 11 on each other. The diameter of the metal disks 11 to be superimposed is reduced at the center, and the metal disks 11 having a larger diameter are gradually superimposed toward both ends to form a curved electrode surface as the entire electrode surface of the rotating electrode 10. Have been. FIG. 3 shows the dimensions exaggeratedly for the sake of explanation.
As described above, the actual curved shape is such that a height change of 0.2 mm, for example, a change in height of several percent occurs at a distance of 10 mm.
【００３０】図４は、本発明の第２の局面に従う実施例
において用いる回転電極を示す斜視図である。回転電極
１３の回転中心には、回転軸１４が設けられており、回
転軸１４の方向の中央部１３ａと、両端部１３ｂ及び１
３ｃは、異なる材質から形成されている。本実施例で
は、中央部１３ａをアルミニウムから形成しており、両
端部１３ｂ及び１３ｃをアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）から形
成している。回転電極１３に電力を印加することによ
り、回転電極１３の中央部１３ａの電極表面と基板１５
との間でプラズマが発生し、薄膜が形成される。FIG. 4 is a perspective view showing a rotating electrode used in the embodiment according to the second aspect of the present invention. A rotating shaft 14 is provided at the center of rotation of the rotating electrode 13. A central portion 13 a in the direction of the rotating shaft 14, both ends 13 b and 1
3c is formed from a different material. In this embodiment, the central portion 13a is formed from aluminum, and both end portions 13b and 13c are formed from alumina (Al2 O3 ). By applying power to the rotating electrode 13, the electrode surface of the central portion 13 a of the rotating electrode 13 is
A plasma is generated between them and a thin film is formed.
【００３１】実施例２ 図４に示す回転電極を用いて、アモルファスシリコン薄
膜を形成した。回転電極の直径は３００ｍｍであり、回
転軸方向の長さ（幅）は１００ｍｍである。また、回転
電極の幅のうち、両端部１３ｂ及び１３ｃの幅は、それ
ぞれ１０ｍｍである。Example 2 An amorphous silicon thin film was formed using the rotating electrode shown in FIG. The diameter of the rotating electrode is 300 mm, and the length (width) in the rotating axis direction is 100 mm. Further, the width of both ends 13b and 13c of the width of the rotating electrode is 10 mm, respectively.
【００３２】上記実施例１と同様の薄膜形成条件で、約
４０００Åの膜厚のアモルファスシリコン薄膜を形成し
た。膜厚のばらつきは、±３％であった。比較として、
回転電極全体がアルミニウムからなる回転電極を用い、
同様にしてアモルファスシリコン薄膜を形成したとこ
ろ、膜厚のばらつきは約±５％であった。このことから
明らかなように、本発明の第２の局面に従えば、より均
一な膜厚の薄膜を形成することができる。Under the same thin film forming conditions as in the first embodiment, an amorphous silicon thin film having a thickness of about 4000 ° was formed. The variation in the film thickness was ± 3%. As a comparison,
Using a rotating electrode whose entire rotating electrode is made of aluminum,
When an amorphous silicon thin film was formed in the same manner, the variation in the film thickness was about ± 5%. As is apparent from this, according to the second aspect of the present invention, a thin film having a more uniform film thickness can be formed.
【００３３】図５は、本発明の第３の局面に従う実施例
において用いられる回転電極を示す斜視図である。図５
に示すように、回転電極１６は、孔１７ａが形成された
円筒状の金属板１７の両端に、金属板１８及び１９を嵌
め合わせることにより構成されている。回転電極１６に
は、回転軸２０及び２１が取り付けられている。さらに
回転軸２１には、反応ガスを回転電極１６の内部に導入
するための反応ガス導入管２２が取り付けられている。
反応ガス導入管２２から導入された反応ガスは、回転電
極１６の内部に導かれ、孔１７ａから回転電極１６の外
部に放出される。回転電極１６に電力が印加され、基板
２３と回転電極１６の表面の間でプラズマが発生し、薄
膜が形成される。FIG. 5 is a perspective view showing a rotating electrode used in the embodiment according to the third aspect of the present invention. FIG.
As shown in (1), the rotating electrode 16 is configured by fitting metal plates 18 and 19 to both ends of a cylindrical metal plate 17 having a hole 17a formed therein. Rotation shafts 20 and 21 are attached to the rotation electrode 16. Further, a reaction gas introduction pipe 22 for introducing a reaction gas into the rotating electrode 16 is attached to the rotating shaft 21.
The reaction gas introduced from the reaction gas introduction pipe 22 is guided to the inside of the rotating electrode 16, and is discharged from the hole 17 a to the outside of the rotating electrode 16. Electric power is applied to the rotating electrode 16, plasma is generated between the substrate 23 and the surface of the rotating electrode 16, and a thin film is formed.
【００３４】図６は、回転電極１６の表面を構成する金
属板１７に形成される孔１７ａの配置状態を示す展開図
である。図６に示すように、孔１７ａは、金属板１７に
おいて千鳥状に配置されている。このように孔１７ａを
千鳥状に配置することにより、孔１７ａ以外の領域、す
なわち金属からなる導電領域が全体に均一に分布する状
態となっている。FIG. 6 is a developed view showing the arrangement of holes 17a formed in the metal plate 17 constituting the surface of the rotating electrode 16. As shown in FIG. As shown in FIG. 6, the holes 17a are arranged in a zigzag pattern on the metal plate 17. By arranging the holes 17a in a staggered manner in this manner, a region other than the holes 17a, that is, a conductive region made of metal is uniformly distributed throughout.
【００３５】実施例３ 図５に示す回転電極を用いて、アモルファスシリコン薄
膜を形成した。回転電極１６の直径は３００ｍｍであ
り、回転軸方向の長さ（幅）は１００ｍｍである。孔１
７ａの直径は０．５ｍｍであり、孔１７ａの回転電極表
面全体に対する面積割合は８０％である。Example 3 An amorphous silicon thin film was formed using the rotating electrode shown in FIG. The diameter of the rotating electrode 16 is 300 mm, and the length (width) in the rotating axis direction is 100 mm. Hole 1
The diameter of 7a is 0.5 mm, and the area ratio of the hole 17a to the entire rotating electrode surface is 80%.
【００３６】上記実施例１と同様の薄膜形成条件で、約
４０００Åのアモルファスシリコン薄膜を形成したとこ
ろ、成膜時間は５秒であった。従って、より速い速度で
薄膜を形成することができた。また、得られた薄膜の膜
厚のばらつきは±３％であった。When an amorphous silicon thin film of about 4000.degree. Was formed under the same thin film forming conditions as in the first embodiment, the film formation time was 5 seconds. Therefore, a thin film could be formed at a higher speed. The variation in the thickness of the obtained thin film was ± 3%.
【００３７】以上のことから、本発明の第３の局面に従
えば、より均一な膜厚の薄膜をより速い速度で形成でき
ることがわかる。図５に示す実施例では、孔を空けた円
筒状の金属板を用いたが、これに代えて、連続気泡を有
する多孔質材料を用いても、同様の効果を得ることがで
きる。From the above, it can be seen that according to the third aspect of the present invention, a thin film having a more uniform thickness can be formed at a higher speed. In the embodiment shown in FIG. 5, a cylindrical metal plate having holes is used, but the same effect can be obtained by using a porous material having open cells instead.
【００３８】以上、具体的の実施例を挙げて本発明を説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to these embodiments.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本発明の第１の局面〜第３の局面に従え
ば、より均一な膜厚の薄膜を、速い速度で効率的に形成
することができる。According to the first to third aspects of the present invention, a thin film having a more uniform thickness can be efficiently formed at a high speed.
【図１】本発明の第１の局面に従う実施例において用い
られる回転電極を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a rotating electrode used in an embodiment according to a first aspect of the present invention.
【図２】図１に示す回転電極を用いた薄膜形成装置の一
例を示す概略断面図。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a thin film forming apparatus using the rotating electrode shown in FIG.
【図３】本発明の第１の局面に従う他の実施例において
用いられる回転電極を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a rotating electrode used in another embodiment according to the first aspect of the present invention.
【図４】本発明の第２の局面に従う実施例において用い
られる回転電極を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a rotating electrode used in an embodiment according to the second aspect of the present invention.
【図５】本発明の第３の局面に従う実施例において用い
られる回転電極を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a rotating electrode used in an embodiment according to the third aspect of the present invention.
【図６】図５に示す回転電極における金属板に形成され
る孔の配置状態を示す展開図。FIG. 6 is a developed view showing an arrangement state of holes formed in a metal plate in the rotating electrode shown in FIG. 5;
１…回転電極 １ａ…中央部 １ｂ，１ｃ…端部 ２…回転軸 ３…基板 ４…基板ホルダー ５…高周波電源 ６…ガス導入管 ７…ガス排出管 ８…チャンバー １０…回転電極 １１…金属円板 １２…回転軸 １３…回転電極 １３ａ…中央部 １３ｂ，１３ｃ…端部 １４…回転軸 １５…基板 １６…回転電極 １７…円筒状金属板 １７ａ…孔 １８，１９…金属板 ２０，２１…回転軸 ２２…反応ガス供給管 ２３…基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating electrode 1a ... Central part 1b, 1c ... End part 2 ... Rotating shaft 3 ... Substrate 4 ... Substrate holder 5 ... High frequency power supply 6 ... Gas introduction pipe 7 ... Gas exhaust pipe 8 ... Chamber 10 ... Rotating electrode 11 ... Metal circle Plate 12 ... Rotating shaft 13 ... Rotating electrode 13a ... Center 13b, 13c ... End 14 ... Rotating shaft 15 ... Substrate 16 ... Rotating electrode 17 ... Cylindrical metal plate 17a ... Hole 18 and 19 ... Metal plate 20,21 ... Rotation Shaft 22: Reaction gas supply pipe 23: Substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔵本 慶一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 樽井 久樹 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 森 勇藏 大阪府交野市私市８丁目16番９号 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Keiichi Kuramoto 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Hisaki Tarui 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yuzo Mori 8-16-9, Ichiichi, Katano-shi, Osaka
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360408AJPH11189879A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Formation of thin film using rotary electrode |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360408AJPH11189879A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Formation of thin film using rotary electrode |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11189879Atrue JPH11189879A (en) | 1999-07-13 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9360408APendingJPH11189879A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Formation of thin film using rotary electrode |
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH11189879A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH06280026A (en)* | 1993-03-24 | 1994-10-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Device and method for film forming |
| JPH09104985A (en)* | 1995-08-08 | 1997-04-22 | Sanyo Electric Co Ltd | High-speed film forming method and apparatus using a rotating electrode |
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|---|---|---|---|---|
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