(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極の一方に、複数個の反応ガス噴出口を複数組形成した半導体薄膜形成装置を用いて半導体薄膜を形成する方法において、前記複数組のうち１組の前記反応ガス噴出口を用いて前記半導体薄膜を形成すると共に、当該１組の反応ガス噴出口が目詰まりする時期に他の組の前記反応ガス噴出口に切り替えて前記半導体薄膜を形成することを特徴とする半導体薄膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、プラズマ化学反応による半導体薄膜形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマ化学反応による半導体薄膜形成装置は、反応室内に、プラズマを形成する一対の電極を設け、この一対の電極の一方に基板を保持し、他方の電極に設けた反応ガス噴出口から反応ガスを供給し、一対の電極間に形成されるプラズマにより反応ガス噴出口から供給される反応ガスを分解して、基板上に非晶質シリコン薄膜などを形成する装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記電極に設けられる反応ガス噴出口は、反応室内の反応ガスの流れを良好にし、形成する薄膜の均一性を図るために、電極面に複数個均一に配置されているが、膜形成を長時間行った場合、反応ガス噴出口に、形成膜が堆積し、目詰まり起こす。
【０００４】
反応ガス噴出口が目詰まりすると、反応ガスの均一な流れが得られなくなり、形成膜の均一性が損なわれる。
【０００５】
このため、反応ガス噴出口の目詰まりを解消するために、電極の清掃や、電極の交換等のメンテナンスを定期的に行う必要がある。
【０００６】
ところが、このメンテナンスを頻繁に行うことは、その間、製造ラインが止まることになるので、それだけ製造コストが上がるという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、上記のメンテナンス周期を長くすることにより、均一な膜形成を長時間行えるようにしようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するために、電極に複数個の反応ガス噴出口を、複数組設け、この複数組の反応ガス噴出口を、噴出口遮蔽手段により、各組ごとに切り替えて開放するようにしたのである。
【０００９】
このように、電極に、複数組の反応ガス噴出口を設け、各組ごとに切り替えて反応ガス噴出口を使用すると、組数分だけメンテナンス周期を長くすることができる。例えば、２組の反応ガス噴出口を設け、１組目の反応ガス噴出口が目詰まりする時期になると、噴出口遮蔽手段により、１組目の反応ガス噴出口を遮蔽し、２組目の反応ガス噴出口を開放することにより、少なくとも、メンテナンス周期を２倍にすることが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明に係る半導体薄膜形成装置の一形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、半導体薄膜形成装置の概略構成を示している。
この半導体薄膜形成装置は、ガラス石英など基板１上に非晶質シリコン薄膜のなどの半導体薄膜を形成するための反応室２を構成するチャンバー３を備えている。このチャンバー３には、その側壁に基板１を出し入れするための搬入口４及び搬出口５を、また底壁に排気口６をそれぞれ設置している。
【００１２】
上記チャンバー３内には、下部電極７と上部電極８が上下に対向するように、一対設置されている。
【００１３】
下部電極７は、チャンバー３の底壁に絶縁体９を介して、摺動自在に挿入された支軸１０により、上下動かつ回転可能に支持されており、その上面に基板１が載置されるようになっている。
【００１４】
上部電極８は、チャンバー３の天壁に絶縁体１１を介して挿入された支軸１２により吊り下げられており、高周波電源１３が接続されている。
【００１５】
上記上部電極８と、支軸１２の内部には、ガス供給路１４が設けられている。上部電極８の下面には、基板１に向けて反応ガスが吹出すように、その中心から放射状に多数個の反応ガス噴出口１５が設けられ、図２に示すように、上記放射状の多数個の反応ガス噴出口１５は、左右にずれた位置に２組並んで形成されている。
【００１６】
上記各反応ガス噴出口１５の径は、約１ｍｍである。また、各組ごとの反応ガス噴出口１５における左右の間隔は、５０〜１５０ｍｍ程度に形成されている。
【００１７】
上記上部電極８の下面の内側には、一方の組の反応ガス噴出口１５の全てを遮蔽し、他方の組の反応ガス噴出口１５を開放する噴出口遮蔽手段１６が設けられ、この噴出口遮蔽手段１６によって、組ごとの反応ガス噴出口１５を開放状態と遮蔽状態に切り替えることができるようにしている。
【００１８】
上記噴出口遮蔽手段１６は、図３に示すように縦方向に並ぶ各組の反応ガス噴出口１５を塞ぐように、所定間隔で設けられた複数枚の遮蔽板１７と、この複数枚の遮蔽板１７を左右方向に移動させて、組ごとの反応ガス噴出口１５を開放状態と遮蔽状態に切り替える駆動機構１８とからなる。駆動機構１８は、チャンバー３外に引き出されたクランク棒１９と、このクランク棒１９と上部電極８内の遮蔽板１７とを接続する接続棒２０とからなり、クランク棒１９をチャンバー３外から回転させることによって、遮蔽板１７を上部電極８内で左右に移動させることができるようにしている。
【００１９】
上記遮蔽板１７と上部電極８の下面の接触面には、密閉性と滑り性を良好にするために、フッ素樹脂コーティング処理等を施しておくことが好ましい。
【００２０】
このように、図１に示す半導体薄膜形成装置には、２組の反応ガス噴出口１５を有し、噴出口遮蔽手段１６により、２組の反応ガス噴出口１５を各組ごとに切り替えて開放させることができる。
【００２１】
したがって、１組目の反応ガス噴出口１５が目詰まりする時期になると、クランク棒１９を回転させて遮蔽板１７によって、一組目の反応ガス噴出口１５を遮蔽し、２組目の反応ガス噴出口１５を開放することにより、少なくとも、メンテナンス周期を２倍にすることができる。
【００２２】
上記した実施形態においては、組ごとの反応ガス噴出口１５を開放状態と遮蔽状態に切り替える駆動機構１８として、チャンバー３外に引き出されたクランク棒１９と接続棒２０とで構成したが、駆動機構１８はこれに限らず、カム機構を用いたものなど他の機構のものでも良い。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る半導体薄膜形成装置は、電極に、複数組の反応ガス噴出口を設け、各組ごとの反応ガス噴出口を切り替えて使用することができるので、反応ガス噴出口の組数分だけメンテナンス周期を長くすることができ、長時間に亘って、均一な膜形成を行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る半導体薄膜形成装置の一形態を示す概略構成図
【図２】２組の反応ガス噴出口を設けた電極下面の平面図
【図３】（ａ）は、電極下面と、遮蔽板及び駆動機構の関係を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の側面図
【符号の説明】
１  基板
２  反応室
３  チャンバー
４  搬入口
５  搬出口
６  排気口
７  下部電極
８  上部電極
９  絶縁体
１０  支軸
１１  絶縁体
１２  支軸
１３  高周波電源
１４  ガス供給路
１５  反応ガス噴出口
１６  噴出口遮蔽手段
１７  遮蔽板
１８  駆動機構
１９  クランク棒
２０  接続棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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