(57)【要約】【課題】ＮＦ3プラズマによるクリーニングにおいて、該プラズマに直接暴露される成膜装置内のＡｌまたはＡｌ合金製部品に表面処理を施しておくことなく、その部品表面の黒粉（ＡｌＦ）の発生を抑制する。【解決手段】ａ−Ｓｉ：Ｈ膜の成膜後、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜またはａ−Ｓｉ：Ｈ膜を含んだ積層膜を除去（クリーニング）するため、チャンバー１内にＮＦ3のガスを導入して放電空間にＮＦ3プラズマを励起させて、プラズマクリーニングを実施する。このクリーニングにおいて、放電空間の圧力がバラトロン真空計４で５５［Ｐａ］〜９０［Ｐａ］になるようにバルブ５等にて調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマＣＶＤ装置を用いて水素化アモルファスシリコン薄膜を成膜した後、該装置内に付着した水素化アモルファスシリコン薄膜あるいは該薄膜を含んだ積層膜をＮＦ3プラズマで除去するクリーニング方法において、
クリーニングにおけるＮＦ3プラズマ放電空間の圧力を５５［Ｐａ］以上にすることを特徴とするクリーニング方法。
【請求項２】
クリーニングの際の前記圧力が５５［Ｐａ］以上９０［Ｐａ］未満であることを特徴とする、請求項１に記載のクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、太陽電池などの製造に用いられる薄膜成膜装置において、装置内に付着した水素化アモルファスシリコン薄膜（以下、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜）またはａ−Ｓｉ：Ｈ膜を含んだ積層膜をＮＦ3プラズマにより除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上にａ−Ｓｉ：Ｈ膜を形成するプラズマＣＶＤ装置では、装置内に付着したａ−Ｓｉ：Ｈ膜あるいはａ−Ｓｉ：Ｈ膜を含んだ積層膜をＮＦ3プラズマにより除去する（以下、クリーニングと呼ぶ。）。この場合、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜の成膜とクリーニングを繰り返すことにより、該プラズマに暴露されるＡｌまたはＡｌ合金製の部品（プラズマＣＶＤ装置の電極板や基板ホルダー）の表面にＡｌフッ化物の黒粉（以下、黒粉と略す）が析出する。この黒粉は成膜とクリーニングの繰り返し回数とともに増大し、上記の部品表面から剥離し、製品であるガラス基板表面に付着してしまう。特にプラズマに直接暴露され続ける電極板は、この現象が顕著であり、製品の歩留まりを悪化させていた。また、頻繁なる部品の交換作業が必要とされ、その部品費用、交換作業費用、装置稼働率の低下、交換部品の再生費用によって、製造コストの増大を招いていた。
【０００３】
一方、黒粉の発生を防止する手段として、上記の部品にアルマイト等の表面処理を行う方法も採られている。しかし、これらの処理のプラズマ耐性にも限界があり、表面処理費用も再生費用が発生している。また、プラズマに暴露させることによりアルマイトの剥離や水の吸着によるパーティクルや不純物濃度の増大の問題が発生している。これらの問題も製品の不良率を増大させ、製品の性能にも悪影響を及ぼしていた為に、製造コストの上昇を招いている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明の目的は、上記ＮＦ3プラズマによるクリーニングにおいて、該プラズマに直接暴露されるＡｌまたはＡｌ合金製部品に表面処理を施しておくことなく、その部品表面の黒粉の発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、ＮＦ3プラズマによるクリーニングの動作圧力を５５［Ｐａ］以上にすることを特徴とする。すなわち、本発明者らは、クリーニングの動作圧力を５５［Ｐａ］以上にすると、プラズマに暴露されるＡｌまたはＡｌ合金製部品（プラズマＣＶＤ装置の電極板や基板ホルダー）の表面における黒粉発生を抑制できることを見出した。この方法によれば、プラズマに暴露されるＡｌまたはＡｌ合金製部品を頻繁に交換する必要が無く、上記の部品の表面にアルマイト等の表面処理を施す必要も無い。そのため、不純物や水による製品の不良率が低下し、メンテナンス費用を削減すると共に装置稼動率も上昇する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、成膜装置内に付着しているａ−Ｓｉ：Ｈ膜をＮＦ3プラズマによりクリーニングする際、そのクリーニングの動作圧力を５５［Ｐａ］以上にすることにより、プラズマに暴露されるＡｌまたはＡｌ合金製部品表面における黒粉の発生を抑制できる。さらに、プラズマに暴露されるＡｌまたはＡｌ合金製部品に表面処理を施す必要も無くなる。その結果、製品表面に付着するパーティクルが低減され、不良率を低くすることが可能となる。また、頻繁な部品交換の必要も無くなるので、メンテナンス費用が削減され、装置稼働率が上昇し、生産コストの低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
図１に本発明に用いられるプラズマＣＶＤ装置の構成例を示す。本発明の方法を実施するにあたって、図１に示すような平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を使用する。すなわち、チャンバー１内に、薄膜が形成される基板を保持する基板ホルダー２と、これに平行に対向配置された電極板３を備える。電極板３は高周波電力が印加され、基板ホルダー２は接地されている。電極板３および基板ホルダー２はＡｌまたはＡｌ合金製である。
【０００９】
基板への成膜の際は、電極板３を通って電極板３と基板ホルダー２間の空間に所望のガスが導入され、電極板３に高周波電力が印加することで、上記空間にプラズマを発生させ、基板ホルダー２上の基板に薄膜を形成する。液晶パネルのＴＦＴやアモルファス太陽電池などを製造する場合、基板上にａ−Ｓｉ：Ｈ膜を成膜する。このような製品の製造において、成膜後、チャンバー１内の部品に形成されたａ−Ｓｉ：Ｈ膜またはａ−Ｓｉ：Ｈ膜を含んだ積層膜を除去（クリーニング）する必要がある。そのため、チャンバー１内にＮＦ3のガスを導入して上記空間にＮＦ3プラズマを発生させて、上記クリーニングを実施する。
【００１０】
第１の実施形態では、成膜後のクリーニングの際、図２（ａ）に示すようにＮＦ3のガスを電極板３の中央からチャンバー１内にシャワー状に導入する。そして、上記空間の圧力がバラトロン真空計４（図１）で５５［Ｐａ］〜９０［Ｐａ］になるようにバルブ５等（図１）にて調整する。このような圧力下でＮＦ3プラズマを発生させて、上記クリーニングを実施する。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
表１から分かるように、クリーニングにおけるＮＦ3プラズマ放電空間の圧力（クリーニング圧力）を５５［Ｐａ］〜９０［Ｐａ］にしたことにより、ＡｌまたはＡｌ合金製の電極板３や基板ホルダー２の表面に黒粉（ＡｌＦ）の発生が無かった。より詳述すると、図３の（ａ）（ｂ）に模式的に示すように、クリーニング圧力が５５（Ｐａ）未満では、電極板３上のａ−Ｓｉ：Ｈ膜を含んだ積層膜６のＮＦ3プラズマクリーニングを実施しても主としてＡｌＦの黒粉７が電極板３に析出する。しかし、５５［Ｐａ］以上の圧力下で積層膜６のＮＦ3プラズマクリーニングを実施すると、電極板３の表面にＡｌＦの黒粉７は出来ず、強固なＡｌＦ膜８が形成される。
【００１３】
よって、５５［Ｐａ］以上のクリーニング圧力によれば、プラズマに直接暴露される電極板３および基板ホルダー２に表面処理を施したり、これらの部品を頻繁に交換したりしないで、黒粉の発生を抑制し、製品歩留まりを向上することが出来る。
【００１４】
なお、９０［Ｐａ］以上のクリーニング圧力では、プラズマが放電空間の中央部分に凝縮しクリーニング速度が低下するため、クリーニング圧力は５５［Ｐａ］以上９０［Ｐａ］未満が望ましい。
【００１５】
また、第２の実施形態として、図２（ｂ）に示すように、成膜後のクリーニング時のＮＦ3ガスを電極板３の四隅、あるいは電極板３の中央と四隅の両方からチャンバー１内にシャワー状に導入して、上記第１の実施形態と同様の圧力でクリーニングを実施した。この場合も、電極板３および基板ホルダー２の表面に黒粉（ＡｌＦ）の発生が無かった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に用いられるプラズマＣＶＤ装置の構成例を示す図である。
【図２】図１のプラズマＣＶＤ装置におけるクリーニングガスの導入方法例を示す図である。
【図３】図１のプラズマＣＶＤ装置における、クリーニング圧力の違いによる黒粉（ＡｌＦ）の発生状況を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    チャンバー
２    基板ホルダー
３    電極板
４    バラトロン真空計
５    バルブ
６    ａ−Ｓｉ：Ｈ膜を含んだ積層膜
７    黒粉（ＡｌＦ）
８    ＡｌＦ膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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