(57)【要約】【解決手段】化学気相成長装置は、被処理基板２が内部に載置される処理室５０と、処理室５０内に材料ガスＧを導入するガス導入口１１と、被処理基板の一方面側に設けられた第１電極１３および第２電極１４とを備える。第１電極１３は、材料ガスＧの分解を促進する触媒機能を備える。【効果】高いガス解離効率にて高品質膜を成膜することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板が内部に載置される処理室と、
前記処理室内に材料ガスを導入するガス導入口と、
前記被処理基板の一方面側に設けられた第１電極および第２電極とを備える化学気相成長装置であって、
前記第１電極は、前記材料ガスの分解を促進する触媒機能を備える、化学気相成長装置。
【請求項２】
前記第１電極と前記第２電極との間で発生するプラズマの放電経路の距離が、前記第１電極と前記第２電極との間の距離よりも長くなるように、パッシェンの法則に従って設定される、請求項１に記載の化学気相成長装置。
【請求項３】
前記プラズマの放電経路の距離が、前記被処理基板と前記第１電極と間の距離または前記被処理基板と前記第２電極との間の距離のうちいずれか短い距離よりも小さくなるように設定される、請求項２に記載の化学気相成長装置。
【請求項４】
前記第１電極は、高融点材料からなる、請求項１から３のいずれか１項に記載の化学気相成長装置。
【請求項５】
前記被処理基板は、前記第１電極からの熱輻射により加熱される、請求項１から４のいずれか１項に記載の化学気相成長装置。
【請求項６】
前記第１電極および前記第２電極と前記被処理基板との間に介在するシャッタをさらに有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の化学気相成長装置。
【請求項７】
前記ガス導入口は、前記材料ガスの下流方向に前記第１電極が配置されるように設けられた第１のガス導入口と、前記材料ガスの下流方向に前記第１電極が配置されないように設けられた第２のガス導入口とを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の化学気相成長装置。
【請求項８】
前記第１のガス導入口は、触媒接触法によって主として解離される材料ガスを導入する、請求項１から７のいずれか１項に記載の化学気相成長装置。
【請求項９】
前記第２のガス導入口は、プラズマＣＶＤ法によって主として分解される材料ガスを導入する、請求項１から８のいずれか１項に記載の化学気相成長装置。
【請求項１０】
前記第１のガス導入口は、触媒接触法によって主として解離される材料ガスを導入し、前記第２のガス導入口は、プラズマＣＶＤ法によって主として分解される材料ガスを導入する、請求項１から７のいずれか１項に記載の化学気相成長装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、導体等の薄膜形成や加工に用いられる化学気相成長装置に関する。より詳しくは、材料ガスを分解して薄膜の形成や加工を行う、化学気相成長法を用いた装置に関する。例えば、電子産業におけるアモルファスシリコン等の半導体膜や絶縁膜の薄膜製造に用いられる薄膜形成装置、半導体膜や導体膜の薄膜パターン形成のためのドライエッチングを行うドライエッチング装置、薄膜パターン形成に用いられるレジストを除去するアッシャー装置等が挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の化学気相成長法による成膜方法としては、高周波または低周波の電力印加によってプラズマを発生させ、材料ガスを活性化させるプラズマ励起化学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  、ＣＶＤ  ）法や熱エネルギーによって材料ガスを熱分解反応させる熱ＣＶＤ  法等がある。これらの方法は、簡便性や操作性に優れるので、さまざまな電子デバイスを製造するのに使用されている。例えば、半導体膜や絶縁膜等を成膜し、集積回路、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス素子、太陽電池などの電子デバイスを製造するのに使用されている。
【０００３】
プラズマＣＶＤ  法について、図６を参照しながら説明する。図６は、一般的に用いられている平行平板型プラズマＣＶＤ  装置を模式的に示す断面図である。平行平板型プラズマＣＶＤ  装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１６６７２８号公報
【０００５】
平行平板型プラズマＣＶＤ  装置では、処理室（真空容器）５０を用いて閉空間が構成され、その中にお互いに電気的に絶縁され、かつ互いに対向する位置に平行な２枚の導体板が設置されている。一方の導体板は、高周波電圧が印加されるカソード電極１４であり、他方の導体板は、接地されているアノード電極１３である。両電極１３，１４の間にプラズマ１０を発生させ、プラズマ１０中に材料ガスＧを流すことによって、材料ガスＧを分解、解離させる。これにより、ラジカルＲが生成され、一方の電極１３に取り付けられたシリコン基板やガラス基板などの被処理基板２の上に、半導体膜や絶縁膜などが成膜される。
【０００６】
材料ガスを分解するためのプラズマ１０は、低圧下でカソード電極１４に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を印加して電界を発生させ、その絶縁破壊現象によりグロー放電として生成される。カソード電極１４付近には、大きな電界が形成されるので、この電界で加速される、プラズマ１０中の電子が材料ガスＧの解離を促進し、ラジカルＲが生成される。このラジカルＲが、接地電位のアノード電極１３の上の被処理基板２まで拡散し、被処理基板２の表面に堆積して、膜が成長する。
【０００７】
また、例えば特許文献２には、被処理基板から所定の距離を隔てて対向するアノード電極およびカソード電極を設け、隣接する両電極間に電圧を印加して、放電を生起させるプラズマＣＶＤ  装置が開示されている。
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−３３８８８５号公報
【０００９】
一方、熱ＣＶＤ  法では、７００  ℃以上の高温に加熱した成膜基板上での原料ガスの熱分解反応により膜を形成する。しかし、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）プロセス、半導体プロセス（配線工程）  等では、高温処理による下層への影響があるので、低温成膜（３５０  ℃以下）が必要である。低温成膜方法としては、触媒接触法（Ｃａｔ−ＣＶＤ法）  なる成膜方法が提案されている。この触媒接触法について、図７を参照しながら説明する。図７は、触媒接触法による薄膜製造装置を模式的に示す断面図である。この薄膜製造装置は、例えば特許文献３に開示されている。
【００１０】
【特許文献３】
特開昭６３−４０３１４号公報
【００１１】
触媒接触法による薄膜製造装置では、処理室（真空容器）５０を用いて閉空間が構成され、材料ガスＧを触媒接触法によって解離させるための高融材料（タングステン、モリブデン、タンタル等）の触媒体１５が処理室５０内に配置されている。閉空間内には、触媒体１５の対向側にシリコン基板やガラス基板等の被処理基板２が取り付けられている。高温の触媒体１５への接触、解離、熱脱離によって、材料ガスＧが活性化されて、ラジカルＲが生成され、被処理基板２の表面に膜が形成される。
【００１２】
また、上記の平行平板型プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法とを融合させた薄膜製造装置がある。この装置について、図８を参照しながら説明する。図８は、平行平板型プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法とを融合させた薄膜製造装置を模式的に示す断面図である。この薄膜製造装置は、例えば特許文献４に開示されている。
【００１３】
【特許文献４】
特開２００１−１８９２７５号公報
【００１４】
この薄膜製造装置は、閉空間を構成する処理室（真空容器）５０と、互いに電気的に絶縁され、かつ対向する位置に平行に設置された２枚の導体板と、材料ガスＧを供給するガス供給部５４と、材料ガスＧを触媒接触法によって解離させるための高融点材料（タングステン、モリブデン、タンタル等）  の触媒体１５と、触媒体１５の対向側に取り付けられたシリコン基板やガラス基板等の被処理基板２とを有する。一方の導体板は、高周波電圧が印加されるカソード電極１４であり、他方の導体板は、接地されたアノード電極１３である。材料ガスＧの活性化には、触媒体１５への接触による解離と、カソード電極１４への高周波電圧印加により生成されたプラズマ１０によるガス分解との２方式が併用される。これにより、効率よくラジカルＲが生成され、被処理基板２の表面に膜が形成される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の各方式には、いずれも以下に示す問題点があった。プラズマＣＶＤ  法を用いた平行平板型プラズマＣＶＤ  装置では、プラズマ１０中の電子や電荷によって、シース電圧と呼ばれる電位差が被処理基板２の表面に生じる。これにより、プラズマ１０中のイオンが加速され、結果として薄膜の成膜表面にイオンが衝撃を与え、膜質の劣化を引き起こす問題がある。また、プラズマＣＶＤ  法によるプラズマ励起は、材料ガスの分解確率が低いので、導入される材料ガスＧ全てを分解、解離できない。したがって、未分解原子が被処理基板２まで到達することによって、膜中に不安定な原子が残留し、動作不良などの問題を引き起こす。
【００１６】
触媒接触法によれば、基板温度が３００  ℃以下の低温成膜が可能であり、プラズマレスにより良質な膜が形成でき、さらに材料ガスＧの分解効率が高く生産性に優れるという特長がある。しかし、材料ガスＧがほぼ完全に分解しきってしまうので、例えば数十秒の短時間の成膜時間での薄膜堆積の場合、ガス供給を停止した後も材料ガスＧの解離が行われ、設計とは違った膜厚になるので、動作不良等の問題を引き起こす。したがって、材料ガスＧの解離を抑制して、成膜速度や膜厚等を調整できるようにすることが望ましい。
【００１７】
平行平板型プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法とを融合させた薄膜製造装置では、プラズマ１０中の電子や電荷によって、シース電圧と呼ばれる電位差が被処理基板２の表面に生じる。これにより、プラズマ１０中のイオンが加速され、結果として薄膜の成膜表面にイオンが衝撃を与え、膜質の劣化を引き起こす問題がある。また、２方式を同時に用いた場合、全ての材料ガスＧが触媒接触法とプラズマＣＶＤ  法とによって解離されるので、膜厚制御等が困難である。さらに、それぞれの方式で別々のガス種を選択的に解離させることができない問題もある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の化学気相成長装置は、被処理基板が内部に載置される処理室と、前記処理室内に材料ガスを導入するガス導入口と、前記被処理基板の一方面側に設けられた第１電極および第２電極とを備える化学気相成長装置であって、前記第１電極は、前記材料ガスの分解を促進する触媒機能を備える。
【００１９】
前記第１電極と前記第２電極との間で発生するプラズマの放電経路の距離が、前記第１電極と前記第２電極との間の距離よりも長くなるように、パッシェンの法則に従って設定されていても良い。また、この場合、前記プラズマの放電経路の距離が、前記被処理基板と前記第１電極と間の距離または前記被処理基板と前記第２電極との間の距離のうちいずれか短い距離よりも小さくなるように設定されていても良い。
【００２０】
前記第１電極は、高融点材料からなることが好ましい。
【００２１】
前記被処理基板は、前記第１電極からの熱輻射により加熱されることが好ましい。
【００２２】
前記第１電極および前記第２電極と前記被処理基板との間に介在するシャッタをさらに有していても良い。
【００２３】
前記ガス導入口は、前記材料ガスの下流方向に前記第１電極が配置されるように設けられた第１のガス導入口と、前記材料ガスの下流方向に前記第１電極が配置されないように設けられた第２のガス導入口とを含んでいても良い。
【００２４】
前記第１のガス導入口は、触媒接触法によって主として解離される材料ガスを導入しても良い。触媒接触法によって主として解離される材料ガスとは、プラズマ励起法によっては十分に分解できない材料ガスをいう。例えば、アンモニアガス、酸素ガスなどが挙げられる。
【００２５】
前記第２のガス導入口は、プラズマＣＶＤ法によって主として分解される材料ガスを導入しても良い。プラズマＣＶＤ法によって主として分解される材料ガスとは、触媒接触法によっては分解確率が非常に高すぎるので、膜厚制御が困難となる材料ガスをいう。例えば、モノシランガス、ジシランガスなどが挙げられる。
【００２６】
前記第１のガス導入口は、触媒接触法によって主として解離される材料ガスを導入し、前記第２のガス導入口は、プラズマＣＶＤ法によって主として分解される材料ガスを導入しても良い。
【００２７】
なお、モノシラン（ＳｉＨ４  ）は、プラズマ中ではＳｉＨ３  とＨとに解離されるのに対して、触媒接触法によれば、ＳｉとＨとに分解される。シリコン（Ｓｉ）は、例えばＱＭＡＳ（四重極分析質量）によって検出することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の参照符号において、同族的な構成要素を総括的に表すことがある。例えば、材料ガスＧ−１，Ｇ−２を総括的に材料ガスＧと表記することがある。
【００２９】
図１を参照しながら、本発明による実施形態の化学気相成長装置の構造を説明する。図１は、本実施形態の化学気相成長装置を模式的に示す断面図である。
【００３０】
化学気相成長装置は、被処理基板２が内部に載置される真空容器（処理室）５０と、ガス配管１６を介して真空容器５０内に材料ガスＧを供給するガス供給部５４と、真空容器５０内を真空にする排気装置としての真空ポンプ５５と、被処理基板２を保持する基板ホルダ３と、カソード電極１４およびアノード電極１３と、プラズマ放電を発生させるための電気的エネルギーをカソード電極１４に供給する高周波電源５２と、高周波電源５２からの電力をカソード電極１４へ導入する導入端子５１と、アノード電極１３に熱的エネルギーを供給する熱電源５３と、両電極ｌ３，１４と被処理基板２との経路を遮断するシャッタ１９とを有する。
【００３１】
なお、本明細書では、実際にプラズマ放電したときに、プラズマと電極間でシース電位を形成する導体部をまとめてカソード電極１４と呼ぶ。具体的には、支持電極１７および板状電極１４をまとめてカソード電極１４と呼ぶ。
【００３２】
アノード電極１３は接地電位とし、カソード電極１４に電圧を印加して、両電極１３，１４間に電界を発生させ、その絶縁破壊現象によりグロー放電現象としてプラズマ１０を生成する。アノード電極１３とカソード電極１４との間における電位の高低関係は経時的に逆転しても良い。
【００３３】
図２は、カソード電極１４およびアノード電極１３の配置関係を模式的に示す、電極部分の斜視図である。図２を参照しながら、カソード電極１４およびアノード電極１３の配置関係について説明する。
【００３４】
導電性を有する支持電極１７上には、複数の板状電極１４が互いに略平行をなして配置されている。これにより、隣接する板状電極１４間にチャネルＣが形成される。チャネルＣは、支持電極１７の面内一方向、例えば行方向に延びている。したがって、複数のチャネルＣがストライプ状に形成されている。アノード電極１３は、チャネルＣが延びる方向に対して略平行に延びる丸い棒状の電極であり、第２チャネルＣ−２を飛ばして互いに隣接する第１チャネルＣ−１ごとに配置されている。各チャネルＣの底部の支持電極１７には、ガス供給部５４からの材料ガスＧを真空容器５内に導入するための導入孔１１が形成されている。本実施形態では、チャネルＣが延びる方向に沿って、複数の導入孔１１が一定間隔を空けて形成されている。
【００３５】
材料ガスＧがプラズマ１０に晒される前に、支持電極１７の裏側（被処理基板２に対して反対側）で発生するプラズマで分解されないように、支持電極１７の裏側は、絶縁体１８で覆われている。本実施形態では、カソード電極１４が断面凹形状の例を示したが、カソード電極１４の断面形状が例えばＶ字状やＵ字状等であっても良い。
【００３６】
プラズマ放電を発生させるための電気的エネルギーを供給する高周波電源５２は、カソード電極１４と導通する支持電極１７に導入端子５１を介して接続されており、高周波の電力をカソード電極１４に供給している。アノード電極１３は、材料ガスＧの分解を促進する触媒機能を有している。触媒接触法による材料ガスＧの解離を行うために、アノード電極１３には熱電源５３が接続されており、熱的エネルギーが熱電源５３からアノード電極１３に供給される。アノード電極１３としては、導電性を有する触媒体材料を用いることができ、例えばタングステン、モリブデン、タンタル等の高温加熱可能な高融点材料が挙げられる。
【００３７】
本実施形態の化学気相成長装置では、材料ガスＧの分解、解離が２つの方式により行われる。一方の方式は、カソード電極１４に接続されている高周波電源５２から高周波の電力を印加することによって発生するプラズマ１０によるプラズマ励起化学気相成長法であり、他方の方式は、高温の触媒体への衝突による触媒接触法である。
【００３８】
プラズマ１０は、高周波の電圧が印加されることによって、パッシェンの法則に従って、アノード電極１３とカソード電極１４との間で発生する。パッシェンの法則とは、放電を開始できる空間電界強度（電圧）が材料ガス圧力と放電経路の長さとの積で決定され、その積の値がある値のところでは放電を開始できる空間電界強度の極小値をとり、その前後では放電を開始できる空間電界強度が上昇するという法則である。
【００３９】
図３は、アノード電極１３とカソード電極１４との間で発生するプラズマ１０の放電経路を模式的に示す、電極部分の断面図である。アノード電極１３とカソード電極１４との間の最短距離、具体的にはアノード電極１３と板状電極１４との間の距離ｄ−１およびアノード電極１３と支持電極１７との間の距離ｄ−３が、被処理基板２とアノード電極１３と間の距離または被処理基板２とカソード電極１４との間の距離のうちいずれか長い距離Ｄよりも短くなるように設定する。本実施形態では、カソード電極１４で形成された空間内にアノード電極１３が配置されている。言い換えれば、アノード電極１３から被処理基板２までの距離は、板状電極１４から被処理基板２までの距離以上であって、支持電極１７から被処理基板２までの距離未満である。したがって、本実施形態では、被処理基板２とカソード電極１４と間の距離が距離Ｄに該当する。
【００４０】
本実施形態では、距離ｄ−１および距離ｄ−３をともに１０ｍｍとする。隣接するチャネルＣ−１を形成する板状電極１４とアノード電極１３との距離ｄ−２（図２参照）、すなわちアノード電極１３ともう１つ隣の板状電極１４との距離を２０ｍｍとする。カソード電極１４と被処理基板２との間の距離およびアノード電極１３と被処理基板２との間の距離をそれぞれ１０ｃｍとする。
【００４１】
距離ｄ−１を有する放電経路と、距離ｄ−１よりも長い距離ｄ−４を有する放電経路１０−ａ，１０−ｂ，１０−ｃとについて説明する。図４は、放電開始電圧とガス圧力との関係を表すパッシェン曲線のグラフである。図４に示すように、放電経路の距離ｄ−４のときと距離ｄ−１のときとで、プラズマ放電開始電圧の極小値においてガス圧力に差が生じる。すなわち、放電経路の距離ｄ−４のときのガス圧力Ｐ４は、距離ｄ−１のときのガス圧力Ｐ１よりも小さい。
【００４２】
このように、ガス圧力の差を利用することによって、アノード電極１３とカソード電極１４との間の最短距離（ｄ−１またはｄ−３）よりも長い距離を有する放電経路を形成することができる。例えば、ガス圧力Ｐ４に設定することによって、距離ｄ−４を有するアーチ状放電経路１０−ａ，１０−ｂ，１０−ｃのプラズマ放電を発生させることができる。プラズマ１０の放電経路の距離を可及的に長くすることによって、材料ガスＧの分解効率を向上させることができるので、成膜速度やガス利用効率を高めることができる。
【００４３】
但し、アノード電極１３とカソード電極１４との間に生じるプラズマ１０の放電経路の距離が、被処理基板２とアノード電極１３と間の距離または被処理基板２とカソード電極１４との間の距離のうちいずれか短い距離よりも小さくなるように設定する。被処理基板２の表面がプラズマ１０に晒され、成膜面がプラズマダメージを被るのを避けるためである。プラズマ１０の放電経路の距離は、パッシェンの法則に従って設定することができる。
【００４４】
被処理基板２とカソード電極１４との間の距離Ｄは、アノード電極１３とカソード電極１４との間の最短距離（ｄ−１またはｄ−３）よりも長く設定する。距離Ｄが最短距離（ｄ−１またはｄ−３）以下の場合、被処理基板２とアノード電極１３またはカソード電極１４との間で放電が生じるおそれがあり、被処理基板２の表面が損傷するおそれがあるからである。また、被処理基板２の表面がプラズマ１０に晒され、成膜面がプラズマダメージを被るおそれがあるからである。距離Ｄは、最短距離（ｄ−１またはｄ−３）の２倍以上が好ましく、より好ましくは５倍以上であり、さらに好ましくは１０倍以上である。但し、距離Ｄが１５ｃｍを超えると、プラズマ１０により生じたラジカルＲが被処理基板２に到達するまでに消失する割合が高くなり、膜厚不均一が生じるので、成膜速度や膜厚等の調整が困難となる。したがって、距離Ｄは１５ｃｍ以下が好ましい。例えば、距離ｄ−４を有するアーチ状放電経路１０−ａ，１０−ｂ，１０−ｃのプラズマ放電が発生する場合、被処理基板２がプラズマ１０によるプラズマダメージを被らない程度に距離Ｄを設定する。
【００４５】
上記の説明では、パッシェン曲線において、プラズマ放電開始電圧の極小値を基準にして、最適なガス圧力を設定しているが、最適なガス圧力が判明している場合には、そのガス圧力を基準にして最短距離（ｄ−１およびｄ−３）を設定しても良い。
【００４６】
ラジカルＲの生成空間へのガス導入について、図５を参照しながら説明する。図５は、ガス供給部５４と導入孔１１とを結ぶガス配管１６を模式的に示す断面図である。ガス供給部５４から供給される材料ガスＧは、使用用途に応じて、第１のガス導入孔１１−１へ導入される第１の材料ガスＧ−１と、第２のガス導入孔１１−２へ導入される第２の材料ガスＧ−２との２種類がある。第１チャネルＣ−１の空間には、第１のガス導入孔１１−１からガス配管１６−１を介して第１の材料ガスＧ−１が供給される。同様に、第２チャネルＣ−２の空間には、第２のガス導入孔１１−２からガス配管１６−２を介して第２の材料ガスＧ−２が供給される。第１のガス導入孔１１−１から第１の材料ガスＧ−１が導入される下流方向には、アノード電極１３が配置されている。言い換えれば、支持電極１７の絶縁体１８側から被処理基板２を見た場合、第１のガス導入孔１１−１はアノード電極１３がある位置に配列されており、第２のガス導入孔１１−２はアノード電極１３がない位置に配列されている。この２つの導入孔１１−１，１１−２へ導入された材料ガスは、ラジカル生成空間へと放出される。
【００４７】
被処理基板２がプラズマ１０に晒されないアーチ状のプラズマ放電経路１０−ａ，１０−ｂ，１０−ｃを形成することによって、第２のガス導入孔１１−２から導入された第２の材料ガスＧ−２は、プラズマ１０を通り抜ける際にプラズマ励起によって分解され、ラジカルＲ−２となって被処理基板２へ到達する。
【００４８】
一方、第１チャネルＣ−１の空間内にあるアノード電極１３は、タングステン、モリブデン、タンタル等の高融点材料からなる触媒体でもあり、熱電源５３から熱的エネルギーが供給されて、およそ１６００℃〜２４００℃の温度領域まで加熱される。第１のガス導入孔１１−１は、被処理基板２側から見てアノード電極１３の真下に存在しているので、この導入孔１１−１から供給された第１の材料ガスＧ−１は、アノード電極１３に接触することにより、触媒接触法による解離、脱離が起こり、ラジカルＲ−１となって被処理基板２へ到達する。
【００４９】
第１のガス導入孔１１−１と第２のガス導入孔１１−２から材料ガスＧを同時に供給することによって、第１のガス導入孔１１−１から供給される第１の材料ガスＧ−１はプラズマ１０に若干晒される。しかし、第１の材料ガスＧ−１は、分解効率の高い触媒接触法による解離が支配的であるので、ラジカル生成空間へラジカルＲ−１を放出する。一方、第２のガス導入孔１１−２から供給される第２の材料ガスＧ−２は、アノード電極１３が隣接する第１チャネルＣ−１の空間内に配置されているので、触媒体（アノード電極１３）に接触することなく、プラズマ励起法のみによる分解によって、ラジカル生成空間へラジカルＲ−２を放出する。これにより、互いのラジカルＲ−１とラジカルＲ−２とが被処理基板２に到達する。
【００５０】
シャッタ１９は、両電極ｌ３，１４と被処理基板２との間に配置され、ラジカルＲが被処理基板２に到達するのを阻止できる程度の大きさを有する。シャッタ１９は、折畳みが可能であり、成膜開始時には、折り畳まれることによりラジカルＲが被処理基板２に到達することができるが、成膜終了時には、被処理基板２を覆うように拡げられることにより、ラジカルＲが被処理基板２に到達する経路を遮断することができる。
【００５１】
本実施形態では、アノード電極１３が第１チャネルＣ−１の空間内に配置されている。言い換えれば、アノード電極１３から被処理基板２までの距離は、板状電極１４から被処理基板２までの距離以上であって、支持電極１７から被処理基板２までの距離未満である。しかし、アノード電極１３は、第１チャネルＣ−１の空間よりも被処理基板２側に配置されていても良い。言い換えれば、アノード電極１３から被処理基板２までの距離は、板状電極１４から被処理基板２までの距離未満であっても良い。但し、アノード電極１３とカソード電極１４との間に生じるプラズマ１０により被処理基板２がプラズマダメージを被らない程度に、アノード電極１３から被処理基板２までの距離を設定する。具体的には、アノード電極１３から被処理基板２までの距離を８０ｍｍ以上１１０ｍｍ未満程度に設定する。
【００５２】
次に、本実施形態の化学気相成長装置を用いて被処理基板２に成膜する３つの方法について説明する。第１の方法は、プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法との２方式を同時に用いて成膜する方法、第２の方法はプラズマＣＶＤ  法のみによる成膜方法、第３の方法は触媒接触法のみによる成膜方法である。
【００５３】
まず、第１の成膜方法（プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法との２方式を同時に使用する方法）について説明する。通常状態、例えば１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下の処理室（真空容器）５０において、ゲートバルブ（不図示）によって遮断されたロードロックチャンバ（不図示）を経由して、処理室５０内の基板ホルダ３へ被処理基板２を搬送する。真空ポンプ５５により、処理室５０内を再度１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下まで排気する。
【００５４】
熱電源５３から触媒体（アノード電極１３）へ電力を供給して、所定の温度（およそ１６００℃〜２３００℃）  までアノード電極１３を昇温させる。このとき、アノード電極１３からの熱輻射による被処理基板２の温度上昇を抑制するために、基板ホルダ３には静電チャック（不図示）が装備されている。静電チャックにより被処理基板２の基板温度を２００  ℃〜３５０  ℃に維持することができる。
【００５５】
処理室５０内の温度が所定の温度に安定した後、ガス供給部５４から水素ガス等を供給し、圧力を７．０Ｐａ  （図４のおけるＰ４に対応する）に設定し、処理室５０内をクリーニングする。それぞれの材料ガスＧ−１，Ｇ−２の解離方法をプラズマ励起法による分解か、触媒接触法による解離かを選択し、プラズマ励起法による分解であれば、第２のガス導入孔１１−２から第２の材料ガスＧ−２を導入し、触媒接触法による解離であれば、第１のガス導入孔１１−１から第１の材料ガスＧ−１を導入する。
【００５６】
カソード電極１４に接続されている電源５２から周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電圧（電力）を印加させて、カソード電極１４とアノード電極１３との間にプラズマ１０を発生させる。このとき、ガス圧力は図４のおけるＰ４に対応する圧力（７．０Ｐａ  ）であるので、距離ｄ−４を有する放電経路１０−ａ，１０−ｂ，１０−ｃのプラズマが発生する。一定時間後、シャッタ１９を開けて、成膜を開始する。
【００５７】
成膜終了後、シャッタ１９を閉じ、プラズマ放電を止め、アノード電極１３（触媒体）の温度を下げる。処理室５０内のガスなどを排気し、室内圧力を１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下の状態に戻す。ゲートバルブを介してロードロックチャンバへ搬送し、被処理基板２を大気中へ搬出する。
【００５８】
第２の成膜方法（プラズマＣＶＤ  法のみ使用する方法）について説明する。通常状態、例えば１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下の処理室（真空容器）５０において、ゲートバルブ（不図示）によって遮断されたロードロックチャンバ（不図示）を経由して、処理室５０内の基板ホルダ３へ被処理基板２を搬送する。真空ポンプ５５により、処理室５０内を再度１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下まで排気する。
【００５９】
第２のガス導入孔１１−２から第２の材料ガスＧ−２を導入し、カソード電極１４に接続されている電源５２から高周波の電力を印加して、プラズマ放電を発生させる。このとき、ガス圧力は図４のおけるＰ４に対応する圧力（７．０Ｐａ  ）であるので、距離ｄ−４を有する放電経路１０−ａ，１０−ｂ，１０−ｃのプラズマが発生する。一定時間後、シャッタ１９を開けて、成膜を開始する。
【００６０】
成膜終了後、シャッタ１９を閉じ、プラズマ放電を止める。処理室５０内のガスなどを排気し、室内圧力を１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下の状態に戻す。ゲートバルブを介してロードロックチャンバへ搬送し、被処理基板２を大気中へ搬出する。
【００６１】
第３の触媒接触法のみによる成膜方法について説明する。通常状態、例えば１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下の処理室（真空容器）５０において、ゲートバルブ（不図示）によって遮断されたロードロックチャンバ（不図示）を経由して、処理室５０内の基板ホルダ３へ被処理基板２を搬送する。真空ポンプ５５により、処理室５０内を再度１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下まで排気する。
【００６２】
熱電源５３から触媒体（アノード電極１３）へ電力を供給して、所定の温度（およそ１６００℃〜２３００℃）  までアノード電極１３を昇温させる。このとき、アノード電極１３からの熱輻射による被処理基板２の温度上昇を抑制するために、基板ホルダ３には静電チャック（不図示）が装備されている。静電チャックにより被処理基板２の基板温度を２００  ℃〜３５０  ℃に維持することができる。
【００６３】
処理室５０内の温度が所定の温度に安定した後、第１のガス導入孔１１−１から第１の材料ガスＧ−１を導入して、触媒接触法により第１の材料ガスＧ−１を解離させる。シャッタ１９を開けて、成膜を開始する。
【００６４】
成膜終了後、シャッタ１９を閉じ、アノード電極１３（触媒体）の温度を下げる。処理室５０内のガスなどを排気し、室内圧力を１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下の状態に戻す。ゲートバルブを介してロードロックチャンバへ搬送し、被処理基板２を大気中へ搬出する。
【００６５】
以上の３種の成膜方法では、材料ガスＧからラジカルＲが発生するまで、シャッタ１９を用いて被処理基板２を保護している。しかし、材料ガスＧの導入と同時に成膜を開始できる方法もあるので、シャッタ１９は必ずしも必要という訳ではない。
【００６６】
次に、本実施形態の化学気相成長装置および従来の化学気相成長装置を用いて、５種類（サンプルＡ〜サンプルＥ）のシリコン窒化膜を成膜し、それぞれの評価を行った。サンプルＡは、図１に示す本実施形態の化学気相成長装置を用いて、プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法との２方式により成膜したときのシリコン窒化膜である。サンプルＢは、図８に示す薄膜製造装置を用いて、プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法との２方式により成膜したときのシリコン窒化膜である。サンプルＣは、図６に示す従来の平行平板型プラズマＣＶＤ  装置を用いて、プラズマＣＶＤ  法のみにより成膜したときのシリコン窒化膜である。サンプルＤは、図１に示す本実施形態の化学気相成長装置を用いて、プラズマＣＶＤ  法のみにより成膜したときのシリコン窒化膜である。サンプルＥは、図１に示す本実施形態の化学気相成長装置を用いて、触媒接触法のみにより成膜したときのシリコン窒化膜である。
【００６７】
（サンプルＡ）
図１を参照しながら、サンプルＡのシリコン窒化膜を成膜する方法について説明する。材料ガスとしてモノシランガス（ＳｉＨ４  ）とアンモニアガス（ＮＨ３  ）を用いて、シリコン窒化（ＳｉＮｘ）膜を成膜する場合、触媒接触法によるモノシランガスの分解確率が非常に高すぎるので、モノシランガスの分解にはプラズマ励起法による分解が使用される。また、アンモニアガスのプラズマ励起法による分解では、アンモニアガスが分解しきれず、ＮＨ基が膜中に多く含まれるという欠点があるので、アンモニアガスの分解には触媒接触法を用いる。
【００６８】
５ｉｎｃｈのシリコン基板２をロードロック室からゲートバルブを介して処理室５０内の基板ホルダ３へ搬入し、真空ポンプ５５により１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下に排気する。続いて、アノード電極１３（触媒体）に接続されている熱電源５３からの電圧供給によりアノード電極１３を発熱させ、温度を２０００℃まで上昇させる。このとき、アノード電極１３（触媒体）からの熱輻射による被処理基板２の温度上昇をさけるために、基板ホルダ３に搭載された静電チャックによって、被処理基板２の温度を３００  ℃に調整する。
【００６９】
その後、ガス圧力を７．０Ｐａ  （図４のおけるＰ４に対応する）に維持しながら、流量１００ｓｃｃｍ  のアンモニアガスをガス供給部５４からガス配管１６−１を介して第１のガス導入孔１１−１へ供給する。続いて、流量１ｓｃｃｍ  のモノシランガスをガス供給部５４からガス配管１６−２を介して第２のガス導入孔１１−２へ供給する。
【００７０】
このとき、触媒接触法によって、第１のガス導入孔１１−１から導入されたアンモニアガスの解離がすでに開始されているが、被処理基板２とアノード電極１３との間に配置されたシャッタ１９によって被処理基板２への成膜を回避している。なお、「ｓｃｃｍ」とは、０℃において毎分流れる立方センチメートル単位のガス流量である。
【００７１】
次に、カソード電極１４に電源５２から高周波の電圧を供給して、隣のアノード電極１３との間でアーチ状のプラズマ放電１０を発生させる。これにより、第２のガス導入孔１１−２から導入されたモノシランガスがプラズマ励起法により解離する。一定時間後、シャッタ１９を開けて、成膜を開始する。
【００７２】
（サンプルＢ）
図８を参照しながら、サンプルＢのシリコン窒化膜を成膜する方法について説明する。５ｉｎｃｈのシリコン基板２をロードロック室からゲートバルブを介して処理室５０内の基板ホルダ３へ搬入し、真空ポンプ５５により１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下に排気する。
【００７３】
続いて、触媒体１５に接続されている熱電源５３からの電圧供給により触媒体１５を発熱させ、温度を２０００℃まで上昇させる。このとき、触媒体１５からの熱輻射による被処理基板２の温度上昇をさけるために、基板ホルダ３に搭載された静電チャックによって、被処理基板２の温度を３００  ℃に調整する。
【００７４】
次に、カソード電極１４に電源５２から高周波の電圧を供給する。その後、ガス圧力を７．０Ｐａ  に維持しながら、流量１００ｓｃｃｍ  のアンモニアガスと、流量１ｓｃｃｍのモノシランガスとをガス供給部５４からガス配管１６を介して導入孔１１に供給する。加熱された触媒体１５によって、またアノード電極１３とカソード電極１４との間で発生するプラズマ１０によって、ラジカルＲが生成され、被処理基板２上に膜が形成される。
【００７５】
（サンプルＣ）
図６を参照しながら、サンプルＣのシリコン窒化膜を成膜する方法について説明する。５ｉｎｃｈのシリコン基板２をロードロック室からゲートバルブを介して処理室５０内の基板ホルダ３へ搬入し、真空ポンプ５５により１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下に排気する。
【００７６】
ガス圧力を２０Ｐａに維持しながら、アンモニアガスを流量２００ｓｃｃｍ  、モノシランガスを流量１ｓｃｃｍ  にて、ガス供給部５４からガス配管１６を介してガス導入孔１１へ供給する。カソード電極１４に電源５２から高周波の電圧を供給すると、対向側のアノード電極１３との間でプラズマ放電が発生する。プラズマ１０によってラジカルＲが生成され、被処理基板２上に膜が形成される。
【００７７】
（サンプルＤ）
図１を参照しながら、サンプルＤのシリコン窒化膜を成膜する方法について説明する。５ｉｎｃｈのシリコン基板２をロードロック室からゲートバルブを介して処理室５０内の基板ホルダ３へ搬入し、真空ポンプ５５により１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下に排気する。
【００７８】
ガス圧力を７．０Ｐａ  に維持しながら、アンモニアガスを流量２００ｓｃｃｍ  、モノシランガスを流量１ｓｃｃｍ  にて、ガス供給部５４からガス配管１６−２を介して第２のガス導入孔１１−２へ供給する。カソード電極１４に電源５２から高周波の電圧を供給して、隣のアノード電極１３との間でアーチ状のプラズマ放電１０を発生させる。これにより、第２のガス導入孔１１−２から導入されたアンモニアガスおよびモノシランガスが解離して、ラジカルＲが生成され、被処理基板２上に膜が形成される。
【００７９】
（サンプルＥ）
図１を参照しながら、サンプルＥのシリコン窒化膜を成膜する方法について説明する。５ｉｎｃｈのシリコン基板２をロードロック室からゲートバルブを介して処理室５０内の基板ホルダ３へ搬入し、真空ポンプ５５により１×１０−３Ｐａ以上１×１０−４Ｐａ以下に排気する。
【００８０】
続いて、アノード電極１３（触媒体）に接続されている熱電源５３からの電圧供給によりアノード電極１３を発熱させて、温度を２０００℃まで上昇させる。このとき、アノード電極１３（触媒体）からの熱輻射による被処理基板２の温度上昇をさけるために、基板ホルダ３に搭載された静電チャックによって、被処理基板２の温度を３００  ℃に調整する。
【００８１】
その後、ガス圧力を７．０Ｐａ  （図４のおけるＰ４に対応する）に維持しながら、流量２００ｓｃｃｍ  のアンモニアガスおよび流量１ｓｃｃｍ  のモノシランガスをガス供給部５４からガス配管１６−１を介して第１のガス導入孔１１−１へ供給する。材料ガスＧは、触媒体として機能するアノード電極１３へ衝突することによって、解離、熱脱離が生じて、ラジカルＲが生成され、被処理基板２上に膜が形成される。
【００８２】
以上のサンプルＡ〜サンプルＥの評価を表１にまとめる。評価項目は、成膜速度、ガスの利用効率、耐電圧、膜厚制御性である。成膜速度は、膜厚を測定し、成膜時間で換算して算出した。ガス利用効率は、処理室（真空容器）５０の内壁に堆積されたシリコン窒化膜の総膜厚から換算した。耐電圧は、水銀プローブで電流電圧特性を測定し、０．１ＭＶ／ｃｍの増加に対して２オーダの変化量が生じたときの電圧と定義した。膜厚制御性については、薄膜（１０ｎｍ未満）成膜時の膜厚不均一性により評価を行った。具体的には、面内５点測定を行ったときの膜厚のばらつきの割合を求めた。
【００８３】
【表１】
2004186229.tif 000003
【００８４】
本実施形態の装置を用いてプラズマＣＶＤ  法のみにより成膜した薄膜（サンプルＤ）は、従来の平行平板型のプラズマＣＶＤ  装置によって成膜した薄膜（サンプルＣ）よりも耐電圧が高く、高品質な膜であることが表１から確認できる。これは、被処理基板２がプラズマに晒されず、プラズマダメージが回避されていることに起因していると考えられる。
【００８５】
プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法とを組み合わせて成膜した２種類の薄膜（サンプルＡおよびサンプルＢ）は、成膜速度、ガスの利用効率等がほぼ同じである。しかし、膜質に関しては、本実施形態の装置を用いて成膜した薄膜（サンプルＡ）の方が優れていることが確認できる。これも被処理基板２がプラズマに晒されず、プラズマダメージが回避されていることに起因していると考えられる。
【００８６】
触媒接触法のみによって成膜した薄膜（サンプルＥ）は、成膜速度や耐電圧が高く、高品質な膜であるが、膜厚不均一性が±１０％と高いので、成膜膜厚の制御性が得られない問題がある。
【００８７】
本実施形態の装置を用いて、プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法との２方式により成膜した薄膜（サンプルＡ）は、膜厚不均一性が±３  ％であり、サンプルＥと比較した場合でも、大幅に改善されていることが分かる。これは分解効率の高い材料ガス（モノシランガス）を、比較的分解効率の低いプラズマ励起法で解離することによって、触媒接触法のみによる成膜よりも膜厚の制御性が良くなったためと考えられる。
【００８８】
本実施形態では、シリコン窒化膜を成膜する場合について説明したが、本発明の化学気相成長装置は、シリコン窒化膜に限らず、アモルファスシリコン膜やｎ＋  シリコン膜の形成等にも適用でき、材料ガスの組成を変えるだけで上記のような利点が得られる。
【００８９】
本実施形態では、高周波電圧の周波数を１３．５６ＭＨｚとしたが、周波数はこれに限定されるものではない。本実施形態の装置では、被処理基板２の表面にはプラズマ１０がほとんど存在しないので、１３．５６ＭＨｚ以下の低周波で通常は問題とされる、プラズマダメージの増加という悪影響がない。したがって、１３．５６ＭＨｚ以下の低周波数も使用可能である。但し、下限周波数としては１００ＫＨｚが適当である。これは、両電極１３，１４間にイオンが捕捉されて、イオン密度が高まる効果の限界が１００ＫＨｚであることによる。
【００９０】
また、１３．５６ＭＨｚ以上のＶＨＦ（Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯と通常呼ばれる高周波にも適用可能である。平行平板型装置の場合、周波数が高くなり、自由空間波長が短くなるにつれて、大型装置にて定在波が発生することが問題となる。より詳細に説明する。高周波はプラズマ中（詳しくはプラズマ最表面部）に分布をもって存在する。したがって、プラズマの大きさが定在波の存在しうる大きさ程度、例えば１／２波長、周波数１００ＭＨｚの場合では約１．  ５ｍになると、定在波が発生して高周波強度が不均一になる。これにより、高周波強度が強いところの成膜膜厚が厚くなり、高周波強度が弱いところの成膜膜厚が薄くなるという不具合が生じる。
【００９１】
本発明の装置では、プラズマは個々に小さく独立した形態であり、原理的に定在波は発生しない。より詳細に説明する。本発明の場合、アノード電極１３とカソード電極１４との間に小さなプラズマが多数発生する。これにより、隣接するプラズマの隙間の部分で高周波の伝播が分断され、結果として定在波が発生しない。したがって、大型のプラズマＣＶＤ装置にも、ＶＨＦ  帯高周波が導入可能となる。但し、上限周波数としては、３００ＭＨｚが適当である。３００ＭＨｚは、両電極１３，１４間に電子が捕捉され電子密度が高まる効果が飽和する周波数であるので、それ以上に周波数を上げても電子捕捉の効果は変わらず、逆に高周波電力投入が困難となるからである。
【００９２】
本発明の化学気相成長装置は、ドライエッチング装置やアッシャー装置にも好適に用いることができる。例えば、ドライエッチング装置に適用する場合は、処理室５０内に導入するガスとして、ＣＦ４  、ＳＦ６  、Ｃｌ２  、ＨＣｌ、ＢＣｌ３  、Ｏ２  等のエッチングガスを用いる。一般に、ドライエッチング装置では、プラズマ放電により生成されるラジカルだけでなく、被処理基板の被処理面へのイオン衝撃をエッチング動作に利用することもある。例えば、被処理基板の背面にイオン衝撃制御用の電極を別途取り付け、この電極を電源に接続して所定の電位を与えることによって、イオン衝撃の制御が可能となる。
【００９３】
本発明の装置を用いることで、ガスが効率よく解離されてエッチング速度が上昇し、解離用のプラズマ部とは別にイオン衝撃を調整できるので、その制御性が向上する。また、高いガス解離効率を実現することで、装置の処理能力の上昇が期待できる。
【００９４】
本実施形態では、アノード電極１３が第１チャネルＣ−１内にのみ配置されている場合について説明したが、第１チャネルＣ−１内だけでなく、第２チャネルＣ−２内にもアノード電極１３が配置されていても良い。触媒接触法のみで解離する場合、第１チャネルＣ−１内および第２チャネルＣ−２内の両方にアノード電極１３を配置することにより、接触面積を拡大させることができるので、成膜速度を向上させることができる。但し、第２チャネルＣ−２内に配置されるアノード電極１３は、材料ガスの分解を促進する触媒機能を持たないことが望ましい。第２チャネルＣ−２内に導入される第２の材料ガスＧ−２としては、触媒接触法による分解確率が高い材料ガス（例えばモノシランガス）が用いられるので、触媒機能を有するアノード電極１３が第２チャネルＣ−２内に配置されている場合、ガス供給を停止した後も材料ガスＧ−２の解離が行われるおそれがある。したがって、設計とは違った膜厚となり、動作不良等の問題を引き起こすおそれがある。
【００９５】
以上のように、従来の平行平板型装置によるプラズマＣＶＤ  法では、プラズマ生成空間に成膜基板が晒され、プラズマ中のイオンが加速し、成膜表面にイオンが衝撃を与え、膜質の劣化を引き起こす問題がある。本発明の化学気相成長装置によれば、アノード電極とカソード電極とを成膜基板の一方面側に設けることにより、成膜基板をプラズマ空間に晒すことがなくなるので、プラズマダメージによる膜質劣化を抑制することが可能になる。
【００９６】
アノード電極が触媒体（タングステン、モリブデン、タンタル等）  としての機能を兼ねることにより、触媒接触法による成膜が可能となる。したがって、プラズマ励起法のみによるガスの分解効率をさらに向上させ、高速成膜を実現でき、生産性、低コストに優れた成膜が可能になる。さらに、材料ガスをそれぞれの方式で解離できることにより、触媒接触法による成膜時の膜厚制御性を改善することが可能になる。
【００９７】
本発明の化学気相成長装置は、プラズマ励起法および触媒接触法の２方式により成膜できるだけでなく、プラズマ励起法または触媒接触法のいずれかを単独で使用して成膜することもできる。複数種の材料ガスを用いて半導体膜や絶縁膜等を成膜する場合、材料ガスの特性に応じて効率的な方式を決定することができるので、ガス種を選択的に解離させることにより、ラジカルを効率的に生成して、基板全面に均一な膜を形成することができる。したがって、今後の薄膜成長装置において応用範囲の拡大が期待できる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明の化学気相成長装置によれば、高いガス解離効率にて高品質膜を成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の化学気相成長装置を模式的に示す断面図である。
【図２】カソード電極１４およびアノード電極１３の配置関係を模式的に示す、電極部分の斜視図である。
【図３】アノード電極１３とカソード電極１４との間で発生するプラズマ１０の放電経路を模式的に示す、電極部分の断面図である。
【図４】放電開始電圧とガス圧力との関係を表すパッシェン曲線のグラフである。
【図５】ガス供給部５４と導入孔１１とを結ぶガス配管１６を模式的に示す断面図である。
【図６】平行平板型プラズマＣＶＤ  装置を模式的に示す断面図である。
【図７】触媒接触法による薄膜製造装置を模式的に示す断面図である。
【図８】平行平板型プラズマＣＶＤ  法と触媒接触法とを融合させた薄膜製造装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
２        成膜基板
３        基板ホルダ
１０        プラズマ
１１        ガス導入孔
１３        アノード電極
１４        カソード電極
１６        ガス配管
１７        支持電極
１８        絶縁体
１９        シャッタ
５０        処理室（真空容器）
５１        導入端子
５２        高周波電源
５３        熱電源
５４        ガス供給部
５５        真空ポンプ
Ｇ        材料ガス
Ｒ        ラジカル
Ｄ        被処理基板とカソード電極間距離
ｄ−１    アノード電極とカソード電極間距離
ｄ−２    アノード電極ともう１  つ隣のカソード電極間距離
ｄ−３    アノード電極と支持電極間距離
ｄ−４    アノード電極とカソード電極とを結ぶ曲線（放電経路）の距離
Ｃ−１    第１チャネル
Ｃ−２    第２チャネル
【図１】
2004186229.tif 000004
【図２】
2004186229.tif 000005
【図３】
2004186229.tif 000006
【図４】
2004186229.tif 000007
【図５】
2004186229.tif 000008
【図６】
2004186229.tif 000009
【図７】
2004186229.tif 000010
【図８】
2004186229.tif 000011