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等離子體處理裝置、薄膜制造方法和薄膜晶體管制造方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201010213335.3

申請日:

2010.06.17

公開號:

CN101928935B

公開日:

2015.01.14

當前法律狀態:

有效性:

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C23C 16/44申請日:20100617|||公開
IPC分類號: C23C16/44; C23C16/50; H01L21/336 主分類號: C23C16/44
申請人: 株式會社半導體能源研究所
發明人: 山崎舜平; 井上卓之; 菊地彫; 井上博登
地址: 日本神奈川縣
優先權: 2009.06.19 JP 2009-146926
專利代理機構: 上海專利商標事務所有限公司 31100 代理人: 侯穎媖
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201010213335.3

授權公告號:

101928935B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.14|||2012.07.11|||2010.12.29

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明的一個方式的目的在于提供一種可以形成均勻且優質的膜的等離子體處理裝置。該等離子體處理裝置具有如下結構:其上部電極具有設置有第一引入孔(第一氣體管道)的凸部和設置有第二引入孔(第二氣體管道)的凹部,所述上部電極的第一引入孔(第一氣體管道)連接到填充有不容易離解的氣體的第一汽缸且第二引入孔(第二氣體管道)連接到填充有容易離解的氣體的第二汽缸,從設置在所述上部電極的凸部的表面的第一引入孔(第一氣體管道)的引入口將不容易離解的氣體引入到反應室并從設置在凹部的表面的第二引入孔(第二氣體管道)的引入口將容易離解的氣體引入到反應室。

權利要求書

1.一種等離子體處理裝置,其中在反應室內產生輝光放電等離子體并在該反應室內的襯底上沉積生成物,該等離子體處理裝置包括:在所述反應室內,其上裝載有所述襯底的第一電極;與所述第一電極相對的第二電極,該第二電極包括與所述第一電極相對的所述第二電極的表面上的多個突出部分;以及電連接于所述第二電極的高頻電源,其中,所述第二電極具有設置在所述多個突出部分的頂面的第一氣體引入口、設置在所述多個突出部分之間的第二氣體引入口,并且,在將高頻電力供給給所述第二電極時,在所述多個突出部分上產生的所述輝光放電等離子體的電子密度高于在所述多個突出部分之間產生的所述輝光放電等離子體的電子密度。2.根據權利要求1所述的等離子體處理裝置,其中供給頻率為13.56MHz以下的所述高頻電力的所述高頻電源電連接到所述第二電極。3.根據權利要求1所述的等離子體處理裝置,其中所述第二電極的多個突出部分的每一個的截面積越接近每個所述第一氣體引入口越一味地縮小。4.根據權利要求1所述的等離子體處理裝置,其中所述第二電極的多個突出部分的每一個的邊緣部或頂部具有圓度。5.根據權利要求1所述的等離子體處理裝置,其中將反應性氣體通過所述第一氣體引入口引入到所述反應室,并且將沉積性氣體通過所述第二氣體引入口引入到所述反應室。6.根據權利要求5所述的等離子體處理裝置,其中所述反應性氣體為氮化性氣體、氧化性氣體或氫氣體,并且,所述沉積性氣體包含硅或鍺。7.一種等離子體處理裝置,其中在反應室內產生輝光放電等離子體并在該反應室內的襯底上沉積生成物,該等離子體處理裝置包括:在所述反應室內,其上裝載有所述襯底的第一電極;與所述第一電極相對的第二電極,該第二電極包括與所述第一電極相對的所述第二電極的表面上的多個突出部分;以及電連接于所述第二電極的高頻電源,其中,所述第二電極具有設置在所述多個突出部分的頂面的第一氣體引入口、設置在所述多個突出部分之間的第二氣體引入口,并且,在將高頻電力供給給所述第二電極時,相鄰的所述第二電極的多個突出部分之間的距離小于因所述輝光放電等離子體而產生在所述第二電極的多個突出部分之間的鞘層的厚度的2倍。8.根據權利要求7所述的等離子體處理裝置,其中引入到所述第一氣體引入口的氣體與引入到所述第二氣體引入口的氣體不同。9.根據權利要求7所述的等離子體處理裝置,其中供給頻率為13.56MHz以下的所述高頻電力的所述高頻電源電連接到所述第二電極。10.根據權利要求7所述的等離子體處理裝置,其中所述第二電極的多個突出部分的每一個的截面積越接近每個所述第一氣體引入口越一味地縮小。11.根據權利要求7所述的等離子體處理裝置,其中所述第二電極的多個突出部分的每一個的邊緣部或頂部具有圓度。12.根據權利要求7所述的等離子體處理裝置,其中將反應性氣體通過所述第一氣體引入口引入到所述反應室,并且將沉積性氣體通過所述第二氣體引入口引入到所述反應室。13.根據權利要求12所述的等離子體處理裝置,其中所述反應性氣體為氮化性氣體、氧化性氣體或氫氣體,并且,所述沉積性氣體包含硅或鍺。14.一種等離子體處理裝置,其中在反應室內產生輝光放電等離子體并在該反應室內的襯底上沉積生成物,包括:在所述反應室內,其上裝載有所述襯底的第一電極;與所述第一電極相對的第二電極,該第二電極包括與所述第一電極相對的所述第二電極的表面上的多個突出部分;以及電連接于所述第二電極的高頻電源,其中,所述第二電極具有設置在所述多個突出部分的頂面的第一氣體引入口、設置在所述多個突出部分之間的第二氣體引入口,并且,在將高頻電力供給給所述第二電極時,所述第二電極的多個突出部分的高度小于因所述輝光放電等離子體而產生在所述第二電極的多個突出部分之間的鞘層的厚度。15.根據權利要求14所述的等離子體處理裝置,其中引入到所述第一氣體引入口的氣體與引入到所述第二氣體引入口的氣體不同。16.根據權利要求14所述的等離子體處理裝置,其中供給頻率為13.56MHz以下的所述高頻電力的所述高頻電源電連接到所述第二電極。17.根據權利要求14所述的等離子體處理裝置,其中所述第二電極的多個突出部分的每一個的截面積越接近每個所述第一氣體引入口越一味地縮小。18.根據權利要求14所述的等離子體處理裝置,其中所述第二電極的多個突出部分的每一個的邊緣部或頂部具有圓度。19.根據權利要求14所述的等離子體處理裝置,其中將反應性氣體通過所述第一氣體引入口引入到所述反應室,并且將沉積性氣體通過所述第二氣體引入口引入到所述反應室。20.根據權利要求19所述的等離子體處理裝置,其中所述反應性氣體為氮化性氣體、氧化性氣體或氫氣體,并且,所述沉積性氣體包含硅或鍺。21.一種等離子體處理裝置,其中在反應室內產生輝光放電等離子體并在該反應室內的襯底上沉積生成物,包括:在所述反應室內,其上裝載有所述襯底的第一電極;與所述第一電極相對的第二電極,該第二電極包括與所述第一電極相對的所述第二電極的表面上的多個突出部分;以及電連接于所述第二電極的高頻電源,其中,所述第二電極具有設置在所述多個突出部分的頂面的第一氣體引入口、設置在所述多個突出部分之間的第二氣體引入口,引入到所述第一氣體引入口的氣體與引入到所述第二氣體引入口的氣體不同,并且,在將高頻電力供給給所述第二電極時,在所述多個突出部分上產生的所述輝光放電等離子體的電子密度高于在所述多個突出部分之間產生的所述輝光放電等離子體的電子密度。22.根據權利要求21所述的等離子體處理裝置,其中供給頻率為13.56MHz以下的所述高頻電力的所述高頻電源電連接到所述第二電極。23.根據權利要求21所述的等離子體處理裝置,其中所述第二電極的多個突出部分的每一個的截面積越接近每個所述第一氣體引入口越一味地縮小。24.根據權利要求21所述的等離子體處理裝置,其中所述第二電極的多個突出部分的每一個的邊緣部或頂部具有圓度。25.根據權利要求21所述的等離子體處理裝置,其中將反應性氣體通過所述第一氣體引入口引入到所述反應室,并且將沉積性氣體通過所述第二氣體引入口引入到所述反應室。26.根據權利要求25所述的等離子體處理裝置,其中所述反應性氣體為氮化性氣體、氧化性氣體或氫氣體,并且,所述沉積性氣體包含硅或鍺。27.一種使用等離子體處理裝置的膜的制造方法,該等離子體處理裝置包括:其上裝載有襯底的第一電極;與所述第一電極相對的第二電極,該第二電極包括與所述第一電極相對的所述第二電極的表面上的多個突出部分,并具有設置在所述多個突出部分的頂面的第一氣體引入口、設置在所述多個突出部分之間的第二氣體引入口;以及電連接于所述第二電極的高頻電源,所述制造方法包括如下步驟:在從所述第一氣體引入口引入反應性氣體并從所述第二氣體引入口引入沉積性氣體的同時,將電力供給給所述高頻電源;在所述第二電極的所述多個突出部分的正下產生其電子密度高于所述多個突出部分的側面的周圍的的電子密度的主等離子體;以及在所述襯底上形成所述膜。28.根據權利要求27所述的膜的制造方法,其中,所述反應性氣體為氮化性氣體、氧化性氣體或氫氣體,并且,所述沉積性氣體包含硅或鍺。29.一種薄膜晶體管的制造方法,包括如下步驟:通過使用根據權利要求27所述的膜的制造方法,在形成在所述襯底上的柵電極上形成所述膜;在所述膜上形成半導體層;以及形成連接到所述半導體層的布線。30.一種薄膜晶體管的制造方法,包括如下步驟:通過使用根據權利要求27所述的膜的制造方法,在形成在所述襯底上的半導體層上形成所述膜;在所述膜上形成柵電極;以及形成連接到所述半導體層的布線。31.一種使用等離子體處理裝置的膜的制造方法,該等離子體處理裝置包括:其上裝載有襯底的第一電極;與所述第一電極相對的第二電極,該第二電極包括與所述第一電極相對的所述第二電極的表面上的多個突出部分,并具有設置在所述多個突出部分的頂面的第一氣體引入口、設置在所述多個突出部分之間的第二氣體引入口;以及電連接于所述第二電極的高頻電源,所述制造方法包括如下步驟:在從所述第一氣體引入口引入反應性氣體并從所述第二氣體引入口引入沉積性氣體的同時,將電力供給給所述高頻電源;在所述第二氣體引入口的正下產生其厚度等于或厚于所述多個突出部分的高度的鞘層;以及在所述襯底上形成所述膜。32.根據權利要求31所述的膜的制造方法,其中,所述反應性氣體為氮化性氣體、氧化性氣體或氫氣體,并且,所述沉積性氣體包含硅或鍺。33.一種薄膜晶體管的制造方法,包括如下步驟:通過使用根據權利要求31所述的膜的制造方法,在形成在所述襯底上的柵電極上形成所述膜;在所述膜上形成半導體層;以及形成連接到所述半導體層的布線。34.一種薄膜晶體管的制造方法,包括如下步驟:通過使用根據權利要求31所述的膜的制造方法,在形成在所述襯底上的半導體層上形成所述膜;在所述膜上形成柵電極;以及形成連接到所述半導體層的布線。

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等離子體 處理 裝置 薄膜 制造 方法 薄膜晶體管
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