(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜を堆積するための装置であって、
処理される基板が配置可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内に面し、前記真空チャンバ内に処理ガスのガス流を流入させるシャワーヘッドと、
前記シャワーヘッドを介して前記真空チャンバに結合され、前記シャワーヘッドに前記ガス流を供給する処理ガスソースと、
前記シャワーヘッドに対向して配置され、前記基板を保持するための保持面及び４つのコーナーを有するサセプタであって、前記サセプタは、前記サセプタの周辺に接続されそれぞれの分離された接地経路を介して接地された複数の電子帰還路を持つ、前記サセプタと、
前記真空チャンバの側壁に設けられ、前記サセプタ上に前記基板を搬入するためにロボットブレードが通る、開口と、
前記保持面が前記開口よりも高く位置するように前記サセプタを上昇させて、前記基板を前記シャワーヘッドに近づけるリフト機構と、
前記シャワーヘッド及びサセプタ間に電力を印加する為に変動式電気信号を前記シャワーヘッドに出力する電源であって、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを励起し、前記基板上に前記膜を堆積する、前記電源と、
を備える、前記装置。
【請求項２】
中央帰還路を更に備える、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記電子帰還路は、４つのコーナーの帰還路を備える、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記電子帰還路は、中央帰還路と４つのコーナーの帰還路を備える、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記電源は、インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に結合されたフィルタと、を含む、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記シャワーヘッドは、中心領域を有し、前記シャワーヘッドは、前記中心領域の近傍で前記電源の出力部に結合されている、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記チャンバは、０．４トルから３トルの間の圧力に制御可能であり、前記チャンバ内で前記基板を２５０℃から４５０℃の間の温度に加熱する為にヒータを更に備える、請求項１記載の装置。
【請求項８】
膜を堆積する為の装置であって、
処理される基板が配置可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内に面し、前記真空チャンバ内に処理ガスのガス流を流入させるシャワーヘッドと、
前記シャワーヘッドを介して前記真空チャンバに結合され、前記シャワーヘッドに前記ガス流を供給する処理ガスソースと、
前記シャワーヘッドに対向して配置され、前記基板を保持するための保持面及び４つのコーナーを有するサセプタであって、前記４つのコーナーは、それぞれの分離された接地路を介して接地さ
れている、前記サセプタと、
前記真空チャンバの側壁に設けられ、前記サセプタ上に前記基板を搬入するためにロボットブレードが通る、開口と、
前記保持面が前記開口よりも高く位置するように前記サセプタを上昇させて、前記基板を前記シャワーヘッドに近づける、リフト機構と、
前記シャワーヘッド及びサセプタ間に電力を印加する為に前記シャワーヘッドに接続された少なくとも一つの変動式電源であって、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを励起し、前記基板上に前記膜を堆積する、前記電源と、
を備える、前記装置。
【請求項９】
前記少なくとも一つの変動式電源は、第１周波数と前記第１周波数より低い第２周波数とで、それぞれの変動信号を出力する第１変動式電源および第２変動式電源を備える、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記第１周波数は、１３．５６ＭＨｚ、又はその調波周波数であり、前記第２周波数は、２ＭＨｚを越えない、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記サセプタは、中央帰還路を介して接地されている、請求項９記載の装置。
【請求項１２】
膜を堆積するための装置であって、
処理される基板が配置可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内に面し、前記真空チャンバ内に処理ガスのガス流を流入させるシャワーヘッドと、
前記シャワーヘッドを介して前記真空チャンバに結合され、前記シャワーヘッドに前記ガス流を供給する処理ガスソースと、
前記シャワーヘッドに対向して配置され、前記基板を保持するための保持面を有するサセプタと、
前記サセプタの周辺に配置された複数の接地経路と、
前記真空チャンバの側壁に設けられ、前記サセプタ上に前記基板を搬入するためにロボットブレードが通る、開口と、
前記保持面が前記開口よりも高く位置するように前記サセプタを上昇させて、前記基板を前記シャワーヘッドに近づける、リフト機構と、
前記シャワーヘッドに変動式電気信号を導き、前記シャワーヘッド及びサセプタ間に電力を印加する少なくとも一つの電源であって、前記チャンバ内で前記ガスからプラズマを励起し、前記基板上に前記膜を堆積する、前記電源と、
を備える、前記装置。
【請求項１３】
前記複数の接地経路は、少なくとも４つのコーナーの接地経路を備える、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
更にステム接地経路を備える、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも一つの電源は、少なくとも一つのＲＦ電源を備える、請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも一つの電源は、高周波電源と低周波電源とを備える、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
膜を堆積するための装置であって、
処理される基板が配置可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内に面し、前記真空チャンバ内に処理ガスのガス流を流入させるシャワーヘッドであって、該シャワーヘッドに前記ガス流を供給する為のガスソースに結合されたシャワーヘッド
と、
前記シャワーヘッドに対向して配置され、前記基板を保持するための保持面を有するサセプタと、
前記シャワーヘッドに変動式電気信号を導き、前記シャワーヘッド及びサセプタ間に電力を供給する電源であって、前記チャンバ内で前記ガスからプラズマを励起し、前記基板上に前記膜を堆積する、前記電源と、
前記サセプタを物理的に支持し、該サセプタに電気的に接続され、該サセプタからグランドへの前記変動式電気信号の帰還の為に電気的接地経路を含む、ステムと、
前記真空チャンバの側壁に設けられ、前記サセプタ上に前記基板を搬入するためにロボットブレードが通る、開口と、
前記保持面が前記開口よりも高く位置するように前記サセプタを上昇させて、前記基板を前記シャワーヘッドに近づける、リフト機構と、
前記サセプタからグランドへの変動式電気信号の帰還の為に前記サセプタの周辺に接続される少なくとも一つの追加的電気接地経路と、
を備える、前記装置。
【請求項１８】
４つの前記追加的電気接地経路を備える、請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記サセプタは、４つのコーナーを有し、それぞれが、それぞれの追加電気接地経路に接続されている、請求項１７記載の装置。
【請求項２０】
前記リフト機構は、前記基板表面が前記シャワーヘッドから４００〜１５００mils（１〜３．８cm）の距離に位置するように前記サセプタを上昇させる、請求項１〜１９のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜堆積のためのシステム及び方法に関し、特に、大面積の透過性基板の上に高品質の膜を高速で堆積するための改良型システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、軽量且つ低消費電力の高品質ディスプレイを作るための、液晶ディスプレイの開発が進んでいる。この液晶は典型的には２枚のガラス基板を有し、これらガラス基板が液晶材料の層をサンドイッチしている。これらガラス基板の上に導電体の膜をパターニングして、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の回路要素を形成する。液晶材料の配向を変えるために基板は電源に接続され、液晶ディスプレイの様々な領域がＴＦＴを用いて選択的にエネルギーを与えられるようになっている。
【０００３】
シリコン基板とは対照的に、ガラス基板上に回路要素を堆積する場合には、半導体チャンネル材料をガラス基板上に製造する必要がある。そして、ゲートへの導電経路をガラス基板上に堆積する。更に具体的には、バックチャンネルデバイスの場合、ＴＦＴでは、パターニングされたゲートメタル層の上にゲート誘電体層を堆積する必要がある。従って、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の層をゲート誘電体層の上に堆積する場合もある。このアモルファスシリコン層の上に、メタルコンタクトを堆積する場合もある。このアモルファスシリコン層は、その上のメタルとの接触性を向上するため、ドープアモルファスシリコン層の薄膜を有していてもよい。窒化珪素（ＳｉＮ）やシリコン酸化物（ＳｉＯ2）をエッチストップとして、アモルファスシリコン層の上に堆積してもよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
大面積のガラス基板上に膜を堆積するためのリアクタは典型的には、プラズマ励起化学気相堆積を活用するものであるが、これは、プロセスチャンバ内でプロセスガスの分解を誘起するため、単一高周波の電源を用いる。この高周波電源によって生成した高エネルギーが膜の上層を加熱することが望ましいのだが、平坦度の高い膜を与えるに十分のイオンエネルギーの量を与えない。更に、ガラス基板は通常、シリコン基板よりもかなり大型であるため、電極の大きさが、この電源の周波数の波長に近くなることもある。このような状況では、ガラス基板の表面上の放電強度の分布が不均一になってしまう。この不均一な分布が、基板表面上への膜堆積を不均一なものにしてしまうことがある。
【０００５】
上記の諸因子により、ガラス基板上に堆積される膜は、かなりの表面粗さを有している。このように膜が粗ければ、膜の品質が低下する。更に、堆積膜の粗さは、電子移動度に影響を与え、そして終局的にはディスプレイの性能が低くなることになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
装置は、リアクタ内で透過性の基板の上に高品質の膜を堆積する。この透過性の基板は、ガラス製、クオーツ製、あるいはプラスチック等のポリマー製であってもよい。透過性の基板は、プロセスチャンバ内で加熱され、プロセスチャンバ内にはプロセスガスの流れが導入される。該装置は、高周波電源から高周波数電力の出力を、低周波電源から低周波数電力の出力を、それぞれ生成する。この高周波出力と低周波出力は重ね合わされ、透過性の基板上にスムーズな膜を堆積するために、圧力約０．４トール〜３トール、温度約２５０℃〜４５０℃でプロセスガス流れよりプラズマを生成するために用いられる。
【０００７】
本発明の特徴の１つでは、高周波電源と低周波電源のそれぞれがインピーダンス整合回路と、このインピーダンス整合回路に結合したフィルタとを有している。
【０００８】
本発明の別の特徴では、高周波電力の出力が、約１３ＭＨｚ以上の周波数、約１〜５キロワットの電力で発生する。更に、低周波電力の出力が、約２ＭＨｚ以下の周波数、約３００ワット〜２キロワットの電力で発生する。
【０００９】
本発明の別の特徴では、プロセスガスは、シランと酸素の混合ガス、シランと窒素酸化物の混合ガス、ＴＥＯＳと酸素の混合ガス、ＴＥＯＳと窒素酸化物の混合ガスであってもよい。あるいは、プロセスガスはシラン、窒素及びアンモニアの混合ガスであってもよい。
【００１０】
本発明のまた別の特徴では、基板はサセプタ上で支持されるが、このサセプタは中心で接地されている。サセプタは更に、自身の四隅のそれぞれで接地されていてもよい。
【００１１】
本発明の別の特徴では、サセプタとチャンバ内に導入されるプロセスガスがその中を通るシャワーヘッドとの間に、基板が配置される。低周波電源と高周波電源の一方が選択されてサセプタに接続され、残りの方がシャワーヘッドに接続される。
【００１２】
本発明の利点としては、次のものが含まれる。２周波数励起プラズマで堆積した膜は非常にスムーズである。このスムーズな膜は、続いて堆積した層と良好な界面を与え、電子移動度を高める。電子移動度が高められれば、ディスプレイの電気的な性能が向上する。また、得られた膜の安定性も高い。密度や応力といった他の膜の性能も高められつつも、高速の堆積速度が実現される。
【００１３】
本発明の他の特徴及び利点は、図面と請求の範囲を含めた発明の詳細な説明より明らかになるだろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
概して、本発明の操作においては、透過性の基板を真空堆積プロセスチャンバの中で支持し、これを摂氏数百度（℃）に加熱する。堆積ガスをチャンバ内に注入し、２周波数電源システムによりこれを励起する。プラズマ励起化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）反応が生じて、透過性基板の上に薄膜層が堆積される。堆積された薄膜層は、誘電層（ＳｉＮやＳｉＯ等）であってもよく、あるいは半導体層（ａ−Ｓｉ等）であってもよい。
【００１５】
本発明は、米国カリフォルニア州サンタクララのアプライドコマツテクノロジー社により製造されたＰＥＣＶＤシステムにおいて使用されてもよい。また、本発明は、市場で入手可能な別の堆積システムで使用してもよい。透過性基板は、ラス製、クオーツ製又はプラスチック等のポリマー製であってもよい。通常の基板サイズは、約５５０〜６５０ｍｍである。
【００１６】
図１に戻り、ＰＥＣＶＤ装置１３０は、ステム１３７を有するサセプタ１３５を有している。サセプタ１３５は、真空堆積プロセスチャンバ１３３内の中央に置かれている。サセプタ１３５は、ガラスパネル等の透過性基板３８を、基板処理領域ないし反応領域１４１において保持する。サセプタ１３５を昇降させるために、リフト機構（図示せず）が具備される。リフト機構に対する命令は、コントローラ図示せず）により与えられる。基板３８のチャンバ１３３に対する出し入れは、ロボットブレード（図示せず）により、チャンバ１３３の側壁１３４の開口１４２を介して行われる。基板３８は、ヒータ７０により約２５０℃〜４００℃の温度に加熱されるが、このヒータ７０は、サセプタ１３５に埋め込まれた抵抗ヒータであってもよい。あるいは、ランプヒータ又は当業者に知られるその他の適当なヒータを用いてもよい。
【００１７】
堆積プロセスガスは、ガスソースマニホールド６１及びガス流入マニホールド１２６を介して、チャンバ１３３内に流入する。ガスソースマニホールド６１は、ソース５６〜５９からの反応性ガスを受け取るが、このガスソースは５６がシラン（ＳｉＨ4）を、５７がテトラエチルオルソシラン（ＴＥＯＳ）を、５８が酸素（Ｏ2）を、５９が亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）を、６０が窒素（Ｎ2）を、６１がアンモニア（ＮＨ3）を、それぞれ供給する。ガスマニホールド６１は、プロセスガスとして、シランと酸素の混合ガス、シランと亜酸化窒素の混合ガス、ＴＥＯＳと酸素の混合ガス、あるいはＴＥＯＳと亜酸化窒素の混合ガスを生成してもよい。あるいは、プロセスガスは、シランと窒素とアンモニアの混合ガスであってもよい。プロセスガスは、多孔のブロッカプレート１２４の中を通り、また、プロセスガス散布フェースプレートないしシャワーヘッド１２２の多数の穴の中を通って、流れてもよい。米国特許第４,８５４,２６３号、米国特許第５,６１１,８６５号及び米国特許第５,３６６,５８５号に示されるものをはじめとして、様々なシャワーヘッドの構成を用いる事ができる。電極間隔ないし基板表面とフェースプレート１２２の放電面との間の距離は、約４００〜１５００ mils である。プロセスガスの流れは、図１の基板処理領域１４１に小さな矢印で示される。捜査中は、チャンバ１３３は典型的には約０．４トール〜３トールの圧力、約２５０℃〜４５０℃の温度に維持される。
【００１８】
図１に示されるチャンバ内では、堆積プロセスの向上のためにプラズマが用いられる。従って、適切なプラズマ点火回路、好ましくは２周波数高周波（ＲＦ:radio frequency）電源システムが必要である。２周波数ＲＦ電源システムは、低周波数（ＬＦ:low frequency）ＲＦ電源５０と、高周波数（ＨＦ:high frequency）ＲＦ電源６０を有しており、これらは、プロセスガス混合物を励起してプラズマを生成するため、ガス散布フェースプレート１２２とサセプタ１３５の間に電力を印加する。低周波数ＲＦ電源５０は、約２ＭＨｚ以下、好ましくは２００ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの周波数の範囲で動作する。高周波数ＲＦ電源６０は、約１３ＭＨｚ以上、好ましくは１３．５６ＭＨｚ及びこの調波（ハーモニクス）の周波数で動作する。ＲＦ電源は、固定周波数で動作してもよく、あるいは装置１３０のチューニングを可能にするため可変周波数で用いてもよい。
【００１９】
高周波数ＲＦ電源６０の出力は、インピーダンス整合回路網６２に与えられるが、このインピーダンス整合回路網６２は、不要なノイズをカットするためフィルタ６４に接続される。高周波数電源６０は、単独で用いられる場合は、非常にスムーズな膜を実現するためには十分とは言えない量のイオンエネルギーしか与えない。低周波数電源５０を、これに連合するインピーダンス整合回路網５２及びフィルタ５４と共に加えて、有用とすることができるイオンエネルギーの量を増やす。このようにイオンエネルギーの量が増えれば、堆積膜の表面形態が向上することになる。
【００２０】
約１〜５キロワットの高周波数ＲＦ電力と約３００ワット〜２キロワットの低周波数ＲＦ電力をフェースプレート１２２に印加して、プラズマを生成する。低周波数ＲＦ電源５０と高周波数ＲＦ電源６０は、組み合わせで、プラズマの成分を反応させて透過性基板３８の表面上に膜を堆積する役割を負う。
【００２１】
基板のサイズが変われば、別のＲＦ電力が必要となることが指摘されるべきである。このように、上記に特定した電力の値は、寸法が約５００ｍｍｘ６５０ｍｍの基板に適したものである。基板が大きくなれば、必要な電力は増加するだろう。例えば、同じ低周波数と高周波数では、基板の面積が大きくなれば、それぞれの電源からの更に大きな電力が必要となる。
【００２２】
堆積プロセスガスは、基板処理領域１４１を取り囲むスロット状オリフィス１３１を通って、排気プレナム１５０へと排気されてもよい。ガスは、排気プレナム１５０から真空遮断弁１５４により、外部の真空ポンプ（図示せず）に接続する排気出口１５２へと流れていく。
【００２３】
マノメータ６３は、チャンバ１３３内のガスの圧力を測定する。無論、マノメータ６３は、多数ある別のタイプの圧力センサに替えることもできる。例えば、イオンゲージを用いることができる。ガバナ（律速器）１３６を排気流れ中に配置して、チャンバ１３３内の全圧を調整してもよい。チャンバの全圧を一定に維持するため、マノメータ６３からの信号１５１を、ガバナ１３６の電気コントローラの入力として用いてもよい。
【００２４】
図２には、２周波数電源５０及び６０を用いて、透過性基板３８上に膜を堆積するためのプロセスのフローチャートが示される。先ず、透過性基板３８がサセプタ１３５の上に配置される（ステップ２００）。次いで、基板ヒータ７０を用いて、透過性基板３８が加熱される（ステップ２０２）。プロセスソースからのガス流れが、反応チャンバ内で平衡状態になる（ステップ２０４）。低周波数ＲＦ電源５０及び高周波数ＲＦ電源６０のスイッチをオンにし、チャンバ内部にプラズマを励起し、透過性基板３８上に膜を堆積させる（ステップ２０６）。先ず高周波数ＲＦ電源６０の方を先にスイッチオンにすることが好ましい。しかし、低周波数ＲＦ電源５０と高周波数ＲＦ電源６０を同時にスイッチオンにしてもよく、あるいは、所望により低周波数ＲＦ電源を先にスイッチオフにしてもよい。透過性基板３８上への膜の堆積が完了した後、低周波数ＲＦ電源と高周波数ＲＦ電源のスイッチをオフにしてもよく、これは同時にオフにすることが好ましい（ステップ２０８）。
【００２５】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、２周波数電源がシャワーヘッド１２２及びサセプタ１３５へ電気的に結合する種々の構成を模式的に例示する。図３Ａでは、低周波数電源の出力と高周波数電源の出力が重ね合わせられており、これを電圧ソース２１０として表す。電圧ソース２１０は、一点でシャワーヘッド１２２に接続されている。サセプタ１３５に集められる電子を空にするための電気帰還路を与えるため、サセプタ１３５を支持し且つサセプタに電気的に接続されるステム１３７が接地される。
【００２６】
大型の基板に対しては、図３Ｂの構成が好ましい。この構成では、低周波数電源の出力と高周波数電源の出力の重ね合わせ出力を与える電圧ソース２２０が、シャワーヘッド１２２の中心に印加される。多数の電子帰還路が、ステム１３７だけでなくサセプタ１３５のコーナー２３０及び２３２にも与えられる。更に、側部が４つのサセプタの残りの２つのコーナーにも電子帰還路を与えてもよい。このように、サセプタ１３５は４つのコーナー全部で接地される。この多数の電子帰還路を用いることにより、サセプタ１３５から電子を完全に空にすることが可能になる。
【００２７】
図３Ａと図３Ｂでは、重ね合わせ電圧をシャワーヘッド１２２へ印加する用途について示しているが、本発明では、シャワーヘッド１２２とサセプタ１３５を別々の電源に別個に接続してもよいことも意図しているものである。図３Ｃでは、第１の周波数で動作する電源２４０がインピーダンス整合回路２４２に接続される。この整合回路２４２は、フィルタ２４４に接続され、フィルタ２４４はシャワーヘッド１２２に接続される。同様に、第２の周波数で動作する電源２５０がインピーダンス整合回路２５２に接続される。この整合回路２５２は、フィルタ２５４に接続され、フィルタ２５４はサセプタ１３５に接続される。第１の周波数が高い周波数である場合は第２の周波数が低い周波数であり、第１の周波数が低い周波数である場合は第２の周波数が高い周波数である。
【００２８】
このように、低周波数電源の出力と高周波数電源の出力が重ね合わせられてシャワーヘッド１２２に与えられてもよい。あるいは、低周波数電源と高周波数電源の一方がシャワーヘッド１２２に接続され、他方で低周波数電源と高周波数電源のの残りの方がサセプタ１３５に接続されてもよい。
【００２９】
本発明に従って堆積した膜は、下の表１に示すように、従来技術の高周波数電源（ＨＦ電源）を単独で使用したリアクタを用いて堆積した膜よりも高い品質の膜を有している。表１の左から２列は、温度約３２０℃、圧力約２０トールで、高周波数電源を単独で、それぞれ４０００Ｗと４８００Ｗで用いて得られた窒化珪素の膜の性質を示す。表１の最後の列は本発明に従った結果を示すが、ここでは、図３Ｂに示される構成の低周波数電源と高周波数電源を用い、これはそれぞれ約４００ｋＨｚと約１３．５６ＭＨｚで動作し、全電力は４７００Ｗ、温度は約３２０℃、圧力は約２．０トールであった。
【００３０】
【表１】
0004371576.tif 000002
ここに示されるように、２周波数電源システムを用いたリアクタの堆積速度が４０００Å／分であり、これはＨＦ電源を単独で４８００Ｗで動作した場合と同じである。これら特定の具体例において、２周波数電源システムを用いて生成した膜で測定した応力は、４０００Ｗと４８００Ｗで動作する単独の電源システムを用いて堆積した膜のそれよりも大きい。この応力は、２周波数電源システムを用いて堆積した膜のウェットエッチレイト（ＷＥＲ:wet etch rate）が低いこととスムーズであることと相俟って、膜が安定であり且つ高品質であることを示すものである。
【００３１】
顕著な点としては、２周波数電源システムで堆積した膜の粗さは、自乗平均（ｒｍｓ:root-mean-square）値での測定では、単一周波数電源システムで堆積した膜の粗さよりも優れていたということである。粗さが大きくなれば、堆積したゲートを通過する電子に対する抵抗は高くなる。従って、２周波数電源システムを用いて堆積したスムーズな膜は、電子移動度を高くする事に役立つので、良好なディスプレイを与えることになる。
【００３２】
図４Ａ〜図４Ｃに、各リアクタで堆積した膜の表面粗さを３次元で例示する。図４Ａ及び図４Ｂは、単一ＨＦ電源リアクタを、表１に示すようにそれぞれ４０００Ｗと４８００Ｗで動作させて用い堆積した膜表面の３次元像である。図４Ａの表面は、ｒｍｓが１．００ｎｍと比較的粗い。図４Ｂの表面は、ｒｍｓが１．７４ｎｍと、更に粗くなっている。
【００３３】
対照的に、図４Ｃに示されるように、全電力が４７００Ｗの２周波数電源システムを用いて堆積した膜の表面のｒｍｓ粗さは０．７３ｎｍである。従って、この全電力は４８００Ｗの電源に匹敵しているが、この２周波数電源システムによれば、これに相当する４８００Ｗの単一周波数電源よりも５０％以上高いスムーズさをもった膜を生成したといえる。
【００３４】
２周波数で励起したプラズマで堆積したスムーズな膜は、その次に堆積した層との接着性を良好にし、また電子移動度を向上する。電子移動度が向上することにより、ディスプレイの電気的特性が向上する。また、得られた膜の安定性も高くなる。
【００３５】
特定の具体例やシーケンスを用いて本発明を例示しまた説明してきたが、本発明の本質から離れることなく様々な変形が可能である。本発明は、数多くの他のＣＶＤシステムにも適用可能であり、それだけでなく数多くの他の堆積方法を用いたシステムにも適用可能である。混合ガス、温度や圧力の変更を考慮してもよい。電源については、電源の周波数をチューニングすることに代えて、インピーダンス整合回路をチューニングしてもよい。更に、ここでは電極間隔について４００〜１５００milsを開示しているが、他の適切な間隔を用いてもよい。更に、電源の加熱やサイクルの様々なシーケンスは、所望の膜及び堆積シーケンスによって遂行することが可能である。
【００３６】
このような変形や変更は当業者には自明であると思われ、本発明は添付の請求の範囲によってのみ画定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従ったリアクタの断面図である。
【図２】  ２周波数電源を用いて大面積透過性基板の上に膜を堆積するためのプロセスを例示するフローチャートである。
【図３Ａ】  ２周波数電源がリアクタ内で回路に接続されている場合の、様々なトポロジーを例示する模式図である。
【図３Ｂ】  ２周波数電源がリアクタ内で回路に接続されている場合の、様々なトポロジーを例示する模式図である。
【図３Ｃ】  ２周波数電源がリアクタ内で回路に接続されている場合の、様々なトポロジーを例示する模式図である。
【図４Ａ】  大面積透過性基板の上に膜を堆積する場合において、２周波数電源リアクタの性能を、種々の１周波数電源リアクタと比較する三次元の表現である。
【図４Ｂ】  大面積透過性基板の上に膜を堆積する場合において、２周波数電源リアクタの性能を、種々の１周波数電源リアクタと比較する三次元の表現である。
【図４Ｃ】  大面積透過性基板の上に膜を堆積する場合において、２周波数電源リアクタの性能を、種々の１周波数電源リアクタと比較する三次元の表現である。
【符号の説明】
３８…透過性基板、１３０…ＰＥＣＶＤ装置、１３５…サセプタ、１３７…ステム、１４１…反応領域。
【図１】
0004371576.tif 000003
【図２】
0004371576.tif 000004
【図３Ａ】
0004371576.tif 000005
【図３Ｂ】
0004371576.tif 000006
【図３Ｃ】
0004371576.tif 000007
【図４Ａ】
0004371576.tif 000008
【図４Ｂ】
0004371576.tif 000009
【図４Ｃ】
0004371576.tif 000010