JP2000178741A - プラズマｃｖｄ装置およびそれにおける成膜とクリーニング制御法 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置およびそれにおける成膜とクリーニング制御法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成膜時の異物発生が少なく、また反応室の内
壁面などに生じてそれが剥離することにより製造不良の
原因となるような堆積物を効率的に除去して稼働率を高
めることのできるプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 プラズマＣＶＤ装置は、反応チャンバ１
で囲って形成された反応室１ｒと、この反応室内の支持
台４とを備え、反応室にマイクロ波プラズマを発生させ
ると共に、支持台に高周波を印加することで、支持台上
の対象物５に薄膜を成膜するようになっており、その反
応チャンバを、導電的に一体化された上側チャンバ２
と、この上側チャンバに絶縁部材１０により電気的に絶
縁して組み合わされる下側チャンバ３とにより形成し且
つ、成膜時には上側チャンバをアースできるようにする
一方で、クリーニング時には上側チャンバに高周波を印
加できるようにしている。
壁面などに生じてそれが剥離することにより製造不良の
原因となるような堆積物を効率的に除去して稼働率を高
めることのできるプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 プラズマＣＶＤ装置は、反応チャンバ１
で囲って形成された反応室１ｒと、この反応室内の支持
台４とを備え、反応室にマイクロ波プラズマを発生させ
ると共に、支持台に高周波を印加することで、支持台上
の対象物５に薄膜を成膜するようになっており、その反
応チャンバを、導電的に一体化された上側チャンバ２
と、この上側チャンバに絶縁部材１０により電気的に絶
縁して組み合わされる下側チャンバ３とにより形成し且
つ、成膜時には上側チャンバをアースできるようにする
一方で、クリーニング時には上側チャンバに高周波を印
加できるようにしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶＤ(chemical
vapor deposition) 装置に関し、特に、マイクロ波プラ
ズマと高周波バイアスを用いて対象物に薄膜を成膜する
機能に加えて、成膜時に反応室の内壁面などに生成した
堆積物を除去するクリーニング機能を有している高密度
プラズマＣＶＤ装置及び成膜・クリーニング制御法に関
する。
vapor deposition) 装置に関し、特に、マイクロ波プラ
ズマと高周波バイアスを用いて対象物に薄膜を成膜する
機能に加えて、成膜時に反応室の内壁面などに生成した
堆積物を除去するクリーニング機能を有している高密度
プラズマＣＶＤ装置及び成膜・クリーニング制御法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波プラズマと高周波バイアスを
用いて対象物に薄膜を成膜するタイプのプラズマＣＶＤ
装置としては、例えば特開平９−２６６０９６号公報に
開示される例が知られている。この従来技術では、互い
に電気的に絶縁された上壁（または対向板）と周壁によ
り囲うことで反応室を形成し、この反応室に設けた支持
台に載せた対象物、例えばシリコンウエハのような基板
などにに薄膜を成膜できるようにしている。
用いて対象物に薄膜を成膜するタイプのプラズマＣＶＤ
装置としては、例えば特開平９−２６６０９６号公報に
開示される例が知られている。この従来技術では、互い
に電気的に絶縁された上壁（または対向板）と周壁によ
り囲うことで反応室を形成し、この反応室に設けた支持
台に載せた対象物、例えばシリコンウエハのような基板
などにに薄膜を成膜できるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマＣ
ＶＤ装置を用いて対象物に薄膜を成長させる過程におい
ては、成膜のための反応室の内壁面や対象物を載置する
支持台などにも薄膜材料が堆積してその膜を成長させ
る。この堆積物の膜は、薄膜材料（例えばＳｉＯ2、Ｓ
ｉ3 Ｎ4 、ｐｏｌｙ−Ｓｉなど）の種類により異なる
が、一定の厚さ（数〜数十μm)まで成長すると、膜自身
の内部応力により亀裂が発生して堆積面から剥離する。
この剥離の程度は、堆積物が生じる反応室の内壁面など
の内壁面形状やそこの材質、さらにはそこの表面処理の
種類などにより大きく異なる。
ＶＤ装置を用いて対象物に薄膜を成長させる過程におい
ては、成膜のための反応室の内壁面や対象物を載置する
支持台などにも薄膜材料が堆積してその膜を成長させ
る。この堆積物の膜は、薄膜材料（例えばＳｉＯ2、Ｓ
ｉ3 Ｎ4 、ｐｏｌｙ−Ｓｉなど）の種類により異なる
が、一定の厚さ（数〜数十μm)まで成長すると、膜自身
の内部応力により亀裂が発生して堆積面から剥離する。
この剥離の程度は、堆積物が生じる反応室の内壁面など
の内壁面形状やそこの材質、さらにはそこの表面処理の
種類などにより大きく異なる。
【０００４】何れにしても堆積物が剥離すると、それが
対象物に異物として付着し、対象物が例えばシリコンウ
エハである場合には、半導体回路の断線や短絡の原因と
なり、製造不良を招くことになる。したがって、このよ
うな現象の起こる前に堆積物を除去する必要がある。そ
のためにプラズマＣＶＤ装置は、成膜機能に加えてクリ
ーニング機能を有する。そのクリーニング方法として
は、洗浄用ガスをプラズマで活性化して堆積物を化学反
応やスパッタ作用により除去する方法、いわゆるプラズ
マクリーニング法が一般に用いられている。
対象物に異物として付着し、対象物が例えばシリコンウ
エハである場合には、半導体回路の断線や短絡の原因と
なり、製造不良を招くことになる。したがって、このよ
うな現象の起こる前に堆積物を除去する必要がある。そ
のためにプラズマＣＶＤ装置は、成膜機能に加えてクリ
ーニング機能を有する。そのクリーニング方法として
は、洗浄用ガスをプラズマで活性化して堆積物を化学反
応やスパッタ作用により除去する方法、いわゆるプラズ
マクリーニング法が一般に用いられている。
【０００５】このようなクリーニングに関して、上記従
来技術には一つの問題がある。すなわち上記従来技術で
はそのクリーニング時に、上壁と支持台のそれぞれに高
周波電圧を印加するようにしているが、このようなクリ
ーニング方式であると、反応室全体にプラズマが生成さ
れず、上壁部と支持台部に強いプラズマが生成されるだ
けであるため、周壁部分のクリーニングが効果的になさ
れないという問題である。これは上壁（または対向板）
が周壁と絶縁されていることに起因していると考えられ
るが、これについては成膜時にも問題がある。すなわち
上壁が周壁と絶縁されて、上壁のアースがなされていな
いために電荷が逃げ難く、したがって反応室内に生成さ
れた電子が上壁に蓄積され、これが内壁面での異常放電
の原因となって成膜時に異物を多く発生させ易いという
問題である。
来技術には一つの問題がある。すなわち上記従来技術で
はそのクリーニング時に、上壁と支持台のそれぞれに高
周波電圧を印加するようにしているが、このようなクリ
ーニング方式であると、反応室全体にプラズマが生成さ
れず、上壁部と支持台部に強いプラズマが生成されるだ
けであるため、周壁部分のクリーニングが効果的になさ
れないという問題である。これは上壁（または対向板）
が周壁と絶縁されていることに起因していると考えられ
るが、これについては成膜時にも問題がある。すなわち
上壁が周壁と絶縁されて、上壁のアースがなされていな
いために電荷が逃げ難く、したがって反応室内に生成さ
れた電子が上壁に蓄積され、これが内壁面での異常放電
の原因となって成膜時に異物を多く発生させ易いという
問題である。
【０００６】本発明は、上記のような従来技術における
問題点の解析に基づいてなされたもので、その目的は、
成膜時の異物発生が少なく、また反応室の内壁面などに
生じてそれが剥離することにより製造不良の原因となる
ような堆積物を効率的に除去して稼働率を高めることの
できるプラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
問題点の解析に基づいてなされたもので、その目的は、
成膜時の異物発生が少なく、また反応室の内壁面などに
生じてそれが剥離することにより製造不良の原因となる
ような堆積物を効率的に除去して稼働率を高めることの
できるプラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁層で上下
に区分された導電性の上側チャンバと下側チャンバとを
備えた反応チャンバと、反応チャンバ内にあってウェハ
を搭載する、導電性基板電極部と、反応チャンバ内への
マイクロ波導入部と、成膜時に反応チャンバ内への成膜
用ガスを導入し、クリーニング時に反応チャンバ内への
エッチング用ガスを導入するガス導入部と、反応チャン
バからのガス排出を行う排出部と、第１、第２の高周波
電源と、上記上側チャンバに、第１の高周波電源を印加
するかアースを接続するかの切替えを行う第１の切替手
段と、上記導電性基板に、第２の高周波電源を印加する
かアースを接続するかの切替えを行う第２の切替手段
と、を備えたプラズマＣＶＤ装置を開示する。
に区分された導電性の上側チャンバと下側チャンバとを
備えた反応チャンバと、反応チャンバ内にあってウェハ
を搭載する、導電性基板電極部と、反応チャンバ内への
マイクロ波導入部と、成膜時に反応チャンバ内への成膜
用ガスを導入し、クリーニング時に反応チャンバ内への
エッチング用ガスを導入するガス導入部と、反応チャン
バからのガス排出を行う排出部と、第１、第２の高周波
電源と、上記上側チャンバに、第１の高周波電源を印加
するかアースを接続するかの切替えを行う第１の切替手
段と、上記導電性基板に、第２の高周波電源を印加する
かアースを接続するかの切替えを行う第２の切替手段
と、を備えたプラズマＣＶＤ装置を開示する。
【０００８】更に本発明は、上記絶縁層は、上記導電性
基板電極部のウェハ載置面よりも下側の位置にあるもの
としたプラズマＣＶＤ装置を開示する。
基板電極部のウェハ載置面よりも下側の位置にあるもの
としたプラズマＣＶＤ装置を開示する。
【０００９】更に本発明は、上記下側チャンバは、成膜
時とクリーニング時とでアース化されているものとした
プラズマＣＶＤ装置を開示する。
時とクリーニング時とでアース化されているものとした
プラズマＣＶＤ装置を開示する。
【００１０】更に本発明は、上記上側チャンバの内壁に
は、絶縁性のセラミックス性円筒を設けたプラズマＣＶ
Ｄ装置を開示する。
は、絶縁性のセラミックス性円筒を設けたプラズマＣＶ
Ｄ装置を開示する。
【００１１】更に本発明は、上記下側チャンバの内壁に
は、絶縁性のセラミックス性円筒を設けたプラズマＣＶ
Ｄ装置を開示する。
は、絶縁性のセラミックス性円筒を設けたプラズマＣＶ
Ｄ装置を開示する。
【００１２】更に本発明は、上記下側チャンバは、導電
性ではない絶縁性セラミック材で構成したプラズマＣＶ
Ｄ装置を開示する。
性ではない絶縁性セラミック材で構成したプラズマＣＶ
Ｄ装置を開示する。
【００１３】更に本発明は、上記第１、第２の切替手段
は、成膜時とクリーニング時とで、予め定めた規則に従
って切替えられるものとしたプラズマＣＶＤ装置を開示
する。
は、成膜時とクリーニング時とで、予め定めた規則に従
って切替えられるものとしたプラズマＣＶＤ装置を開示
する。
【００１４】更に本発明は、上記ガス導入部は、成膜用
ガスとエッチング用ガスとで別の導入部としたプラズマ
ＣＶＤ装置を開示する。
ガスとエッチング用ガスとで別の導入部としたプラズマ
ＣＶＤ装置を開示する。
【００１５】更に本発明は、絶縁層で上下に区分された
導電性の上側チャンバと下側チャンバとを備えた反応チ
ャンバと、反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、
導電性基板電極部と、反応チャンバ内へのマイクロ波導
入部と、成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入
し、クリーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用
ガスを導入するガス導入部と、反応チャンバからのガス
排出を行う排出部と、第１、第２の高周波電源と、下側
チャンバをアース化する手段と、上記上側チャンバに、
第１の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切
替えを行う第１の切替手段と、上記導電性基板に、第２
の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切替え
を行う第２の切替手段と、を備えたプラズマＣＶＤ装置
において、成膜時には、導電性基板にウェハを載置し、
上記導電性基板を第２の切替手段により第２の高周波電
源に接続し、上記上側チャンバを第１の切替手段により
アースに接続し、上記ガス導入部から成膜用ガスを導入
し、マイクロ波導入部よりマイクロ波を導入し、チャン
バ内で発生した成膜用ガスのプラズマ化を行ってウェハ
上への成膜を行い、クリーニング時には、上記導電性基
板を第２の切替手段によりアースに接続し、上記上側チ
ャンバを第１の切替手段により第１の高周波電源に接続
し、上記ガス導入部からエッチング用ガスを導入する、
ものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリーニング制
御法を開示する。
導電性の上側チャンバと下側チャンバとを備えた反応チ
ャンバと、反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、
導電性基板電極部と、反応チャンバ内へのマイクロ波導
入部と、成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入
し、クリーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用
ガスを導入するガス導入部と、反応チャンバからのガス
排出を行う排出部と、第１、第２の高周波電源と、下側
チャンバをアース化する手段と、上記上側チャンバに、
第１の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切
替えを行う第１の切替手段と、上記導電性基板に、第２
の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切替え
を行う第２の切替手段と、を備えたプラズマＣＶＤ装置
において、成膜時には、導電性基板にウェハを載置し、
上記導電性基板を第２の切替手段により第２の高周波電
源に接続し、上記上側チャンバを第１の切替手段により
アースに接続し、上記ガス導入部から成膜用ガスを導入
し、マイクロ波導入部よりマイクロ波を導入し、チャン
バ内で発生した成膜用ガスのプラズマ化を行ってウェハ
上への成膜を行い、クリーニング時には、上記導電性基
板を第２の切替手段によりアースに接続し、上記上側チ
ャンバを第１の切替手段により第１の高周波電源に接続
し、上記ガス導入部からエッチング用ガスを導入する、
ものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリーニング制
御法を開示する。
【００１６】更に本発明は、絶縁層で上下に区分された
導電性の上側チャンバと下側チャンバとを備えた反応チ
ャンバと、反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、
導電性基板電極部と、反応チャンバ内へのマイクロ波導
入部と、成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入
し、クリーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用
ガスを導入するガス導入部と、反応チャンバからのガス
排出を行う排出部と、第１、第２の高周波電源と、下側
チャンバをアース化する手段と、上記上側チャンバに、
第１の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切
替えを行う第１の切替手段と、上記導電性基板に、第２
の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切替え
を行う第２の切替手段と、を備えたプラズマＣＶＤ装置
において、成膜時には、導電性基板にウェハを載置し、
上記導電性基板を第２の切替手段により第２の高周波電
源に接続し、上記上側チャンバを第１の切替手段により
アースに接続し、上記ガス導入部から成膜用ガスを導入
し、マイクロ波導入部よりマイクロ波を導入し、チャン
バ内で発生した成膜用ガスのプラズマ化を行ってウェハ
上への成膜を行い、クリーニング時には、上記導電性基
板を第２の切替手段により第２の高周波電源に接続し、
上記上側チャンバを第１の切替手段によりアースに接続
し、上記ガス導入部からエッチング用ガスを導入する、
ものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリーニング制
御法を開示する。
導電性の上側チャンバと下側チャンバとを備えた反応チ
ャンバと、反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、
導電性基板電極部と、反応チャンバ内へのマイクロ波導
入部と、成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入
し、クリーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用
ガスを導入するガス導入部と、反応チャンバからのガス
排出を行う排出部と、第１、第２の高周波電源と、下側
チャンバをアース化する手段と、上記上側チャンバに、
第１の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切
替えを行う第１の切替手段と、上記導電性基板に、第２
の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切替え
を行う第２の切替手段と、を備えたプラズマＣＶＤ装置
において、成膜時には、導電性基板にウェハを載置し、
上記導電性基板を第２の切替手段により第２の高周波電
源に接続し、上記上側チャンバを第１の切替手段により
アースに接続し、上記ガス導入部から成膜用ガスを導入
し、マイクロ波導入部よりマイクロ波を導入し、チャン
バ内で発生した成膜用ガスのプラズマ化を行ってウェハ
上への成膜を行い、クリーニング時には、上記導電性基
板を第２の切替手段により第２の高周波電源に接続し、
上記上側チャンバを第１の切替手段によりアースに接続
し、上記ガス導入部からエッチング用ガスを導入する、
ものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリーニング制
御法を開示する。
【００１７】更に本発明は、絶縁層で上下に区分された
導電性の上側チャンバと下側チャンバとを備えた反応チ
ャンバと、反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、
導電性基板電極部と、反応チャンバ内へのマイクロ波導
入部と、成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入
し、クリーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用
ガスを導入するガス導入部と、反応チャンバからのガス
排出を行う排出部と、第１、第２の高周波電源と、下側
チャンバをアース化する手段と、上記上側チャンバに、
第１の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切
替えを行う第１の切替手段と、上記導電性基板に、第２
の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切替え
を行う第２の切替手段と、を備えたプラズマＣＶＤ装置
において、成膜時には、導電性基板にウェハを載置し、
上記導電性基板を第２の切替手段により第２の高周波電
源に接続し、上記上側チャンバを第１の切替手段により
アースに接続し、上記ガス導入部から成膜用ガスを導入
し、マイクロ波導入部よりマイクロ波を導入し、チャン
バ内で発生した成膜用ガスのプラズマ化を行ってウェハ
上への成膜を行い、クリーニング時には、上記導電性基
板を第２の切替手段により第２の高周波電源に接続し、
上記上側チャンバを第１の切替手段により第１の高周波
電源に接続し、上記ガス導入部からエッチング用ガスを
導入する、ものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリ
ーニング制御法を開示する。
導電性の上側チャンバと下側チャンバとを備えた反応チ
ャンバと、反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、
導電性基板電極部と、反応チャンバ内へのマイクロ波導
入部と、成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入
し、クリーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用
ガスを導入するガス導入部と、反応チャンバからのガス
排出を行う排出部と、第１、第２の高周波電源と、下側
チャンバをアース化する手段と、上記上側チャンバに、
第１の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切
替えを行う第１の切替手段と、上記導電性基板に、第２
の高周波電源を印加するかアースを接続するかの切替え
を行う第２の切替手段と、を備えたプラズマＣＶＤ装置
において、成膜時には、導電性基板にウェハを載置し、
上記導電性基板を第２の切替手段により第２の高周波電
源に接続し、上記上側チャンバを第１の切替手段により
アースに接続し、上記ガス導入部から成膜用ガスを導入
し、マイクロ波導入部よりマイクロ波を導入し、チャン
バ内で発生した成膜用ガスのプラズマ化を行ってウェハ
上への成膜を行い、クリーニング時には、上記導電性基
板を第２の切替手段により第２の高周波電源に接続し、
上記上側チャンバを第１の切替手段により第１の高周波
電源に接続し、上記ガス導入部からエッチング用ガスを
導入する、ものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリ
ーニング制御法を開示する。
【００１８】更に本発明は、上記成膜及びクリーニング
時のいずれにおいても下側チャンバはアースに接続させ
ておくものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリーニ
ング制御法を開示する。
時のいずれにおいても下側チャンバはアースに接続させ
ておくものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリーニ
ング制御法を開示する。
【００１９】更に本発明は、反応チャンバ内にマイクロ
波プラズマおよび高周波プラズマを発生させ、基板電極
に設置したウエハなどに薄膜を成膜すると共に、成膜に
より反応チャンバ内の壁面に堆積した堆積物を除去する
クリーニング機能を備えたプラズマＣＶＤ装置におい
て、反応チャンバを絶縁部材で、上側チャンバと下側チ
ャンバの２つに分割し、成膜時には両方ともアースに、
クリーニング時には下側チャンバをアースにし、上側チ
ャンバか下側チャンバかの少なくとも一方を高周波印加
電極にした事を特徴とするプラズマＣＶＤ装置を開示す
る。
波プラズマおよび高周波プラズマを発生させ、基板電極
に設置したウエハなどに薄膜を成膜すると共に、成膜に
より反応チャンバ内の壁面に堆積した堆積物を除去する
クリーニング機能を備えたプラズマＣＶＤ装置におい
て、反応チャンバを絶縁部材で、上側チャンバと下側チ
ャンバの２つに分割し、成膜時には両方ともアースに、
クリーニング時には下側チャンバをアースにし、上側チ
ャンバか下側チャンバかの少なくとも一方を高周波印加
電極にした事を特徴とするプラズマＣＶＤ装置を開示す
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態によるプ
ラズマＣＶＤ装置の要部を模式化して図１に示す。図１
に見られるように、プラズマＣＶＤ装置は、反応チャン
バ１、支持台である基板電極４、マイクロ波導入窓６、
排気ポンプ７、除害装置８、ガス導入管９、切替器１
１、１２およびＲＦ電源１３、１４を主な構成部品とし
てなっている。
ラズマＣＶＤ装置の要部を模式化して図１に示す。図１
に見られるように、プラズマＣＶＤ装置は、反応チャン
バ１、支持台である基板電極４、マイクロ波導入窓６、
排気ポンプ７、除害装置８、ガス導入管９、切替器１
１、１２およびＲＦ電源１３、１４を主な構成部品とし
てなっている。
【００２１】その反応チャンバ１は、上側チャンバ２と
下側チャンバ３を組み合わせて、つまり上側チャンバ２
と下側チャンバ３に分割して形成されており、両反応チ
ャンバ２、３で囲うことにより反応室１ｒを形成してい
る。上側チャンバ２下側チャンバ３のそれぞれは、導電
性のチャンバー構成である。例えば上側チャンバ２は、
その上部（天井部分）と側部（側壁部分）が例えばアル
ミニューム材などを用い、それを導電的に一体物となる
ように形成され、下側チャンバ３は、その下部（底部
分）と側部（側壁部分）が、例えば同じくアルミニュー
ム材などを用い、それを導電的に一体物となるように形
成されている。これらの上側チャンバ２と下側チャンバ
３は、両者の組合せ面に絶縁部材１０を介在させること
で、互いに電気的に絶縁されている。勿論、チャンバ
２、３の外壁が導電体として露出しているため、この外
壁の外部に絶縁層や絶縁体を設けることもありうる。ま
た上側チャンバ２と下側チャンバ３は、基板電極４に成
膜対象物として載置されるウエハ５の成膜面または支持
台としての基板電極４の載置面よりも下側に、両者の組
合せ面である絶縁部材１０（境界面）が位置するように
組み合わされている。
下側チャンバ３を組み合わせて、つまり上側チャンバ２
と下側チャンバ３に分割して形成されており、両反応チ
ャンバ２、３で囲うことにより反応室１ｒを形成してい
る。上側チャンバ２下側チャンバ３のそれぞれは、導電
性のチャンバー構成である。例えば上側チャンバ２は、
その上部（天井部分）と側部（側壁部分）が例えばアル
ミニューム材などを用い、それを導電的に一体物となる
ように形成され、下側チャンバ３は、その下部（底部
分）と側部（側壁部分）が、例えば同じくアルミニュー
ム材などを用い、それを導電的に一体物となるように形
成されている。これらの上側チャンバ２と下側チャンバ
３は、両者の組合せ面に絶縁部材１０を介在させること
で、互いに電気的に絶縁されている。勿論、チャンバ
２、３の外壁が導電体として露出しているため、この外
壁の外部に絶縁層や絶縁体を設けることもありうる。ま
た上側チャンバ２と下側チャンバ３は、基板電極４に成
膜対象物として載置されるウエハ５の成膜面または支持
台としての基板電極４の載置面よりも下側に、両者の組
合せ面である絶縁部材１０（境界面）が位置するように
組み合わされている。
【００２２】このようなプラズマＣＶＤ装置における成
膜プロセスは以下の通りである。成膜機能を実行する場
合には、図１に示すように、恒常的にアースしてある下
側チャンバ３に加えて、上側チャンバ２も切替器１１を
用いてアースに接続する。一方、基板電極４には、切替
器１２を用いてＲＦ電源１３に接続して高周波電圧（Ｒ
Ｆ電圧）を印加できるようにする。それから、成膜用ガ
スとして、例えばモノシラン（ＳｉＨ4 ）、酸素（Ｏ
2 ）およびアルゴン（Ａｒ）をガス導入管９により反応
室１ｒに導入すると共に、排気ポンプ７により反応室１
ｒの成膜用ガスを排気することにより、反応室１ｒを所
望の圧力（通常、数ミリＰａ〜数百Ｐａ）にする。この
際の排気ガスは除害器８で除害した後に大気中などへ放
出される。
膜プロセスは以下の通りである。成膜機能を実行する場
合には、図１に示すように、恒常的にアースしてある下
側チャンバ３に加えて、上側チャンバ２も切替器１１を
用いてアースに接続する。一方、基板電極４には、切替
器１２を用いてＲＦ電源１３に接続して高周波電圧（Ｒ
Ｆ電圧）を印加できるようにする。それから、成膜用ガ
スとして、例えばモノシラン（ＳｉＨ4 ）、酸素（Ｏ
2 ）およびアルゴン（Ａｒ）をガス導入管９により反応
室１ｒに導入すると共に、排気ポンプ７により反応室１
ｒの成膜用ガスを排気することにより、反応室１ｒを所
望の圧力（通常、数ミリＰａ〜数百Ｐａ）にする。この
際の排気ガスは除害器８で除害した後に大気中などへ放
出される。
【００２３】次いで、図示せぬマイクロ波電源を用いて
マイクロ波導入窓６からマイクロ波（通常、数ギガヘル
ツ程度であり、例えば２．４５ギガヘルツ）を反応室１
ｒに導入すると、反応室１ｒには、マイクロ波プラズマ
が発生し、これにより多量のラジカルおよびイオンが生
成する。これとともに基板電極４にＲＦ電源１３を用い
て高周波電圧（通常、十数〜数十メガヘルツ程度であ
り、例えば１３．５６メガヘルツ）を印加してバイアス
を加えると、反応室１ｒのイオンが基板電極４とプラズ
マ間の電界により基板電極４上のウエハ５の表面に流入
し、そこで反応が起こってウエハ５の表面に成膜用のガ
ス種に応じた２酸化珪素（ＳｉＯ2）膜が成膜される。
同時に、反応室１ｒのラジカルが拡散やガス流により移
送されながら、気相中やウエハ５の表面近傍で反応を起
こし、同様にウエハ５の表面に２酸化珪素（ＳｉＯ2）
膜を成膜する。
マイクロ波導入窓６からマイクロ波（通常、数ギガヘル
ツ程度であり、例えば２．４５ギガヘルツ）を反応室１
ｒに導入すると、反応室１ｒには、マイクロ波プラズマ
が発生し、これにより多量のラジカルおよびイオンが生
成する。これとともに基板電極４にＲＦ電源１３を用い
て高周波電圧（通常、十数〜数十メガヘルツ程度であ
り、例えば１３．５６メガヘルツ）を印加してバイアス
を加えると、反応室１ｒのイオンが基板電極４とプラズ
マ間の電界により基板電極４上のウエハ５の表面に流入
し、そこで反応が起こってウエハ５の表面に成膜用のガ
ス種に応じた２酸化珪素（ＳｉＯ2）膜が成膜される。
同時に、反応室１ｒのラジカルが拡散やガス流により移
送されながら、気相中やウエハ５の表面近傍で反応を起
こし、同様にウエハ５の表面に２酸化珪素（ＳｉＯ2）
膜を成膜する。
【００２４】このような成膜プロセスを通じて、反応チ
ャンバ１の内壁面、特に上側チャンバ２の内壁面にはプ
ラズマにより生成された電子が蓄積しようとするが、本
発明では、導電的に一体化した上側チャンバ２をアース
してあることにより、反応チャンバ１の内壁面への電子
の蓄積量を少なくすることができる。この結果、反応室
１ｒでの異常放電や堆積物の絶縁破壊に伴う異物発生を
低下させることができ、効率の高い成膜プロセスを実行
できる。電子の蓄積は下側チャンバ３の内側でも発生す
ることがあるが、下側チャンバ３自体も常時、アース化
されているため、同様の効果がある。
ャンバ１の内壁面、特に上側チャンバ２の内壁面にはプ
ラズマにより生成された電子が蓄積しようとするが、本
発明では、導電的に一体化した上側チャンバ２をアース
してあることにより、反応チャンバ１の内壁面への電子
の蓄積量を少なくすることができる。この結果、反応室
１ｒでの異常放電や堆積物の絶縁破壊に伴う異物発生を
低下させることができ、効率の高い成膜プロセスを実行
できる。電子の蓄積は下側チャンバ３の内側でも発生す
ることがあるが、下側チャンバ３自体も常時、アース化
されているため、同様の効果がある。
【００２５】一方、以上のような成膜プロセスであって
も数回以上繰返すと、その間に反応チャンバ１の内壁面
および基板電極４の表面に薄膜材料が徐々に堆積する。
この堆積物の膜が一定の厚さを超えると、膜自身の内部
応力により亀裂が発生し、最悪の場合には、これが内壁
面から剥離して、ウエハ５の表面に付着し、半導体素子
配線の短絡や断線を引き起こして、製造不良となり、生
産効率を低下させる。このため、そのような現象が発生
する前に堆積物を除去する必要がある。以下、そのため
のクリーニング機能について説明する。
も数回以上繰返すと、その間に反応チャンバ１の内壁面
および基板電極４の表面に薄膜材料が徐々に堆積する。
この堆積物の膜が一定の厚さを超えると、膜自身の内部
応力により亀裂が発生し、最悪の場合には、これが内壁
面から剥離して、ウエハ５の表面に付着し、半導体素子
配線の短絡や断線を引き起こして、製造不良となり、生
産効率を低下させる。このため、そのような現象が発生
する前に堆積物を除去する必要がある。以下、そのため
のクリーニング機能について説明する。
【００２６】図２に示すように、切替器１１により上側
チャンバ２に高周波電圧を印加できるようにすると共
に、基板電極４を切替器１２でアースにする。なおこの
場合も下側チャンバ３は恒常的なアースのままである。
この状態で反応室１ｒにガス導入管９からエッチングガ
ス（例えばＮＦ3 ）を導入すると共に排気ポンプ７で排
気して、所望の圧力（数十〜数百Ｐａ程度）にし、ＲＦ
電源１４により、上側チャンバ２に高周波電圧を印加す
ると、反応室１ｒにＲＦプラズマが生成し、これにより
エッチングガスが分解してラジカルやイオンになる。こ
の際の排気ガスは除害器８で除害した後に大気中などへ
放出される。生成したラジカルはガス移送や拡散現象に
より反応チャンバ１の内壁面や基板電極４に達し、一
方、イオンはプラズマと反応チャンバ１の内壁面や基板
電極４との間に形成されるプラズマシースにより、反応
チャンバ１の内壁面や基板電極４の表面に向かって入射
する。そしてこれらのラジカルとイオンが反応チャンバ
１の内壁面や基板電極４における堆積物と反応してこれ
をガス化し、このガスを排気ポンプ７で排気することで
クリーニングがなされる。
チャンバ２に高周波電圧を印加できるようにすると共
に、基板電極４を切替器１２でアースにする。なおこの
場合も下側チャンバ３は恒常的なアースのままである。
この状態で反応室１ｒにガス導入管９からエッチングガ
ス（例えばＮＦ3 ）を導入すると共に排気ポンプ７で排
気して、所望の圧力（数十〜数百Ｐａ程度）にし、ＲＦ
電源１４により、上側チャンバ２に高周波電圧を印加す
ると、反応室１ｒにＲＦプラズマが生成し、これにより
エッチングガスが分解してラジカルやイオンになる。こ
の際の排気ガスは除害器８で除害した後に大気中などへ
放出される。生成したラジカルはガス移送や拡散現象に
より反応チャンバ１の内壁面や基板電極４に達し、一
方、イオンはプラズマと反応チャンバ１の内壁面や基板
電極４との間に形成されるプラズマシースにより、反応
チャンバ１の内壁面や基板電極４の表面に向かって入射
する。そしてこれらのラジカルとイオンが反応チャンバ
１の内壁面や基板電極４における堆積物と反応してこれ
をガス化し、このガスを排気ポンプ７で排気することで
クリーニングがなされる。
【００２７】このようにクリーニングすることにより、
反応チャンバ１の内壁面や基板電極４の表面に生じる堆
積物を均一に効率的に除去できる。特に、その堆積物が
製造不良の原因となり易い上側チャンバ２について、こ
れを導電的に一体に形成してあるため、その上部内壁面
から側部内壁面にわたる全体で堆積物を均一に効率的に
除去できる。そしてこのようにクリーニングを行なえる
上側チャンバ２の下側チャンバ３との組合せ面をウエハ
５の成膜対象面よりも下側に位置させていることから、
製造不良の原因となり易い堆積物に対してはその全体に
有効なクリーニングを行なえることになる。つまり成膜
時に対象物の上に落下して製造不良の原因となり得る堆
積物は、その全てをクリーニングにより効果的に除去す
ることができる。この結果、適宜にクリーニング機能を
実行することで、成膜プロセスでの異物発生を大幅に低
減でき、装置稼働率を向上させることができる。
反応チャンバ１の内壁面や基板電極４の表面に生じる堆
積物を均一に効率的に除去できる。特に、その堆積物が
製造不良の原因となり易い上側チャンバ２について、こ
れを導電的に一体に形成してあるため、その上部内壁面
から側部内壁面にわたる全体で堆積物を均一に効率的に
除去できる。そしてこのようにクリーニングを行なえる
上側チャンバ２の下側チャンバ３との組合せ面をウエハ
５の成膜対象面よりも下側に位置させていることから、
製造不良の原因となり易い堆積物に対してはその全体に
有効なクリーニングを行なえることになる。つまり成膜
時に対象物の上に落下して製造不良の原因となり得る堆
積物は、その全てをクリーニングにより効果的に除去す
ることができる。この結果、適宜にクリーニング機能を
実行することで、成膜プロセスでの異物発生を大幅に低
減でき、装置稼働率を向上させることができる。
【００２８】本発明の第２の実施形態によるクリーニン
グ方法について、図３を参照して説明する。図３のプラ
ズマＣＶＤ装置は第１の実施形態におけるそれと同じで
ある。本実施形態におけるクリーニング機能を実行する
には、上側チャンバ２を切替器１１でアースにする一方
で、基板電極４に切替器１２で高周波電圧を印加できる
ようにする。この場合に下側チャンバ３が恒常的なアー
スのままであることは第１の実施形態と同様である。こ
の状態で反応室１ｒにガス導入管９からエッチングガス
（例えばＮＦ3 ）を導入すると共に排気ポンプ７で排気
して、所望の圧力（数十〜数百Ｐａ程度）にし、ＲＦ電
源１３により、基板電極４に高周波電圧を印加すると、
反応室１ｒにＲＦプラズマが生成し、これによりエッチ
ングガスが分解してラジカルやイオンなどになる。この
際の排気ガスは除害器８で除害した後に大気中などへ放
出される。生成したラジカルはガス移送や拡散現象によ
り反応チャンバ１の内壁面や基板電極４に達し、一方、
イオンはプラズマと反応チャンバ１の内壁面や基板電極
４との間に形成されるプラズマシースにより、反応チャ
ンバ１の内壁面や基板電極４に向かって入射する。そし
てこれらのラジカルとイオンが反応チャンバ１の内壁面
や基板電極４における堆積物と反応してこれをガス化
し、このガスを排気ポンプ７で排気することでクリーニ
ングがなされる。このようなクリーニング機能は、第１
の実施形態におけるクリーニング機能と交互に用いるよ
うにすることもできる。
グ方法について、図３を参照して説明する。図３のプラ
ズマＣＶＤ装置は第１の実施形態におけるそれと同じで
ある。本実施形態におけるクリーニング機能を実行する
には、上側チャンバ２を切替器１１でアースにする一方
で、基板電極４に切替器１２で高周波電圧を印加できる
ようにする。この場合に下側チャンバ３が恒常的なアー
スのままであることは第１の実施形態と同様である。こ
の状態で反応室１ｒにガス導入管９からエッチングガス
（例えばＮＦ3 ）を導入すると共に排気ポンプ７で排気
して、所望の圧力（数十〜数百Ｐａ程度）にし、ＲＦ電
源１３により、基板電極４に高周波電圧を印加すると、
反応室１ｒにＲＦプラズマが生成し、これによりエッチ
ングガスが分解してラジカルやイオンなどになる。この
際の排気ガスは除害器８で除害した後に大気中などへ放
出される。生成したラジカルはガス移送や拡散現象によ
り反応チャンバ１の内壁面や基板電極４に達し、一方、
イオンはプラズマと反応チャンバ１の内壁面や基板電極
４との間に形成されるプラズマシースにより、反応チャ
ンバ１の内壁面や基板電極４に向かって入射する。そし
てこれらのラジカルとイオンが反応チャンバ１の内壁面
や基板電極４における堆積物と反応してこれをガス化
し、このガスを排気ポンプ７で排気することでクリーニ
ングがなされる。このようなクリーニング機能は、第１
の実施形態におけるクリーニング機能と交互に用いるよ
うにすることもできる。
【００２９】本発明の第３の実施形態によるクリーニン
グ方法について、図４を参照して説明する。図４のプラ
ズマＣＶＤ装置は第１の実施形態におけるそれと同じで
ある。本実施形態におけるクリーニング機能を実行する
には、切替器１１と切替器１２により上側チャンバ２と
基板電極４のそれぞれに高周波電圧を印加できるように
する。この場合に下側チャンバ３が恒常的なアースのま
まであることは第１の実施形態と同様である。この状態
で反応室１ｒにガス導入管９からエッチングガス（例え
ばＮＦ3 ）を導入すると共に排気ポンプ７で排気して、
所望の圧力（数十〜数百Ｐａ程度）にし、ＲＦ電源１３
により、基板電極４に高周波電圧を印加すると、反応室
１ｒにＲＦプラズマが生成し、これによりエッチングガ
スが分解してラジカルやイオンなどになる。この際の排
気ガスは除害器８で除害した後に大気中などへ放出され
る。生成したラジカルはガス移送や拡散現象により基板
電極４や反応チャンバ１の内壁面に達し、一方、イオン
はプラズマと反応チャンバ１の内壁面や基板電極４との
間に形成されるプラズマシースにより、反応チャンバ１
の内壁面や基板電極４に向かって入射する。そしてこれ
らのラジカルとイオンが反応チャンバ１の内壁面や基板
電極４における堆積物と反応してこれをガス化し、この
ガスを排気ポンプ７で排気することでクリーニングがな
される。
グ方法について、図４を参照して説明する。図４のプラ
ズマＣＶＤ装置は第１の実施形態におけるそれと同じで
ある。本実施形態におけるクリーニング機能を実行する
には、切替器１１と切替器１２により上側チャンバ２と
基板電極４のそれぞれに高周波電圧を印加できるように
する。この場合に下側チャンバ３が恒常的なアースのま
まであることは第１の実施形態と同様である。この状態
で反応室１ｒにガス導入管９からエッチングガス（例え
ばＮＦ3 ）を導入すると共に排気ポンプ７で排気して、
所望の圧力（数十〜数百Ｐａ程度）にし、ＲＦ電源１３
により、基板電極４に高周波電圧を印加すると、反応室
１ｒにＲＦプラズマが生成し、これによりエッチングガ
スが分解してラジカルやイオンなどになる。この際の排
気ガスは除害器８で除害した後に大気中などへ放出され
る。生成したラジカルはガス移送や拡散現象により基板
電極４や反応チャンバ１の内壁面に達し、一方、イオン
はプラズマと反応チャンバ１の内壁面や基板電極４との
間に形成されるプラズマシースにより、反応チャンバ１
の内壁面や基板電極４に向かって入射する。そしてこれ
らのラジカルとイオンが反応チャンバ１の内壁面や基板
電極４における堆積物と反応してこれをガス化し、この
ガスを排気ポンプ７で排気することでクリーニングがな
される。
【００３０】本発明の第４の実施形態によるプラズマＣ
ＶＤ装置を図５に示す。本実施形態のプラズマＣＶＤ装
置は、基本的には第１の実施形態におけるプラズマＣＶ
Ｄ装置と同じ構成であるが、プラズマによって生成され
るイオンの衝撃に対して強い耐性を有すると共に絶縁性
の高い材料、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等のセラミ
ックス材等による内壁層１５を用いて下側チャンバ３の
内壁面に被覆層を形成している点及び内壁層１５が、絶
縁層であるからチャンバ３へのアース化を不要とした点
で異なる。この内壁層１５は、筒状に形成して挿入した
例（主としてセラミックスの例）、チャンバ３の内壁面
に接着または膜生成した層状例、のいずれでもよい。こ
のようなプラズマＣＶＤ装置においても第１〜第３の各
実施形態で説明した成膜プロセスやクリーニングプロセ
スを実行することができる。そしてその特徴となること
は、特にクリーニングプロセスにおいて、ＲＦプラズマ
を上側チャンバ２と基板電極４の領域に、より効率的に
生成させることができることである。すなわち下側チャ
ンバ３の内壁面に絶縁性の高い被覆層を設けたことによ
り、下側チャンバ３の側、特に上側チャンバ２との境界
に近い部位において生成し易い無駄なＲＦプラズマを防
止できるようになり、クリーニングを実際的に必要とす
る上側チャンバ２と基板電極４の領域におけるＲＦプラ
ズマの生成効率を高めることができる。
ＶＤ装置を図５に示す。本実施形態のプラズマＣＶＤ装
置は、基本的には第１の実施形態におけるプラズマＣＶ
Ｄ装置と同じ構成であるが、プラズマによって生成され
るイオンの衝撃に対して強い耐性を有すると共に絶縁性
の高い材料、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等のセラミ
ックス材等による内壁層１５を用いて下側チャンバ３の
内壁面に被覆層を形成している点及び内壁層１５が、絶
縁層であるからチャンバ３へのアース化を不要とした点
で異なる。この内壁層１５は、筒状に形成して挿入した
例（主としてセラミックスの例）、チャンバ３の内壁面
に接着または膜生成した層状例、のいずれでもよい。こ
のようなプラズマＣＶＤ装置においても第１〜第３の各
実施形態で説明した成膜プロセスやクリーニングプロセ
スを実行することができる。そしてその特徴となること
は、特にクリーニングプロセスにおいて、ＲＦプラズマ
を上側チャンバ２と基板電極４の領域に、より効率的に
生成させることができることである。すなわち下側チャ
ンバ３の内壁面に絶縁性の高い被覆層を設けたことによ
り、下側チャンバ３の側、特に上側チャンバ２との境界
に近い部位において生成し易い無駄なＲＦプラズマを防
止できるようになり、クリーニングを実際的に必要とす
る上側チャンバ２と基板電極４の領域におけるＲＦプラ
ズマの生成効率を高めることができる。
【００３１】本発明の第５の実施形態によるプラズマＣ
ＶＤ装置を図６に示す。本実施形態は第４の実施形態を
さらに進めて、プラズマによって生成されるイオンの衝
撃に対して強い耐性を有すると共に絶縁性の高い材料、
例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3）等のセラミックス材を用
いてその下側チャンバ１６を形成している。このような
プラズマＣＶＤ装置においても第１〜第３の各実施形態
で説明した成膜プロセスやクリーニングプロセスを実行
することができ、そしてそのクリーニングプロセスにお
いて、ＲＦプラズマを上側チャンバ２と基板電極４の領
域に効率的に生成させることができる。
ＶＤ装置を図６に示す。本実施形態は第４の実施形態を
さらに進めて、プラズマによって生成されるイオンの衝
撃に対して強い耐性を有すると共に絶縁性の高い材料、
例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3）等のセラミックス材を用
いてその下側チャンバ１６を形成している。このような
プラズマＣＶＤ装置においても第１〜第３の各実施形態
で説明した成膜プロセスやクリーニングプロセスを実行
することができ、そしてそのクリーニングプロセスにお
いて、ＲＦプラズマを上側チャンバ２と基板電極４の領
域に効率的に生成させることができる。
【００３２】本発明の第６の実施形態によるプラズマＣ
ＶＤ装置を図７に示す。本実施形態では、上側チャンバ
２の内壁面にプラズマによって生成されるイオンの衝撃
に対して強い耐性を有する被覆層１７を設けている。こ
の被覆層１７は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等を用いたセ
ラミックス溶射膜や同じくアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等に
よるセラミックス製等の内壁層により形成することがで
きる。この内壁層の形成例は図５と同様の変形がある。
このようなプラズマＣＶＤ装置においても第１〜第３の
各実施形態で説明した成膜プロセスやクリーニングプロ
セスを実行することができる。そしてその特徴となるこ
とは、例えば図のように上側チャンバ２に高周波電圧
（ＲＦ）を印加し、基板電極４をアースにした場合のク
リーニングプロセスにおいて、上側チャンバ２の内壁面
に対するイオンによるプラズマダメージを小さくするこ
とができる。したがって、それだけ反応チャンバ１の耐
久性を高めることができ、またプラズマダメージに起因
する異物発生を抑えることができるということである。
ＶＤ装置を図７に示す。本実施形態では、上側チャンバ
２の内壁面にプラズマによって生成されるイオンの衝撃
に対して強い耐性を有する被覆層１７を設けている。こ
の被覆層１７は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等を用いたセ
ラミックス溶射膜や同じくアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等に
よるセラミックス製等の内壁層により形成することがで
きる。この内壁層の形成例は図５と同様の変形がある。
このようなプラズマＣＶＤ装置においても第１〜第３の
各実施形態で説明した成膜プロセスやクリーニングプロ
セスを実行することができる。そしてその特徴となるこ
とは、例えば図のように上側チャンバ２に高周波電圧
（ＲＦ）を印加し、基板電極４をアースにした場合のク
リーニングプロセスにおいて、上側チャンバ２の内壁面
に対するイオンによるプラズマダメージを小さくするこ
とができる。したがって、それだけ反応チャンバ１の耐
久性を高めることができ、またプラズマダメージに起因
する異物発生を抑えることができるということである。
【００３３】ここで、以上の各実施形態におけるクリー
ニングプロセスでは、何れもＲＦプラズマのみをクリー
ニングに用いていたが、必要ならばマイクロ波導入窓６
からマイクロ波を導入して発生させるマイクロ波プラズ
マもＲＦプラズマと併用することもでき、このようにす
ることで、さらに一層効率的なクリーニングを行なうこ
とができる。
ニングプロセスでは、何れもＲＦプラズマのみをクリー
ニングに用いていたが、必要ならばマイクロ波導入窓６
からマイクロ波を導入して発生させるマイクロ波プラズ
マもＲＦプラズマと併用することもでき、このようにす
ることで、さらに一層効率的なクリーニングを行なうこ
とができる。
【００３４】ガス導入管は、成膜用ガスとエッチング用
ガスとで共通化したが、別々の配管によって行うことも
ある。また、下側チャンバを常時アース化させたが、ア
ース化させない例、アース化以外に所定の電圧印加例も
ありうる。更に導電性基板はチャンバ内に存在させた
が、例えば下側から昇向させる移動式を採用する例もあ
る。チャンバを上下構成としたが、横形、即ち水平方向
の左右の例もありうる。また２分割以外に、３分割等の
例も可能である。
ガスとで共通化したが、別々の配管によって行うことも
ある。また、下側チャンバを常時アース化させたが、ア
ース化させない例、アース化以外に所定の電圧印加例も
ありうる。更に導電性基板はチャンバ内に存在させた
が、例えば下側から昇向させる移動式を採用する例もあ
る。チャンバを上下構成としたが、横形、即ち水平方向
の左右の例もありうる。また２分割以外に、３分割等の
例も可能である。
【００３５】また以上の各実施形態によるプラズマＣＶ
Ｄ装置は、何れも半導体用のシリコンウエハに薄膜を形
成するためのものであっが、その場合の薄膜としてはゲ
ート電極配線のポリシリコン膜、リンドープポリシリコ
ン膜、層間絶縁のための酸化膜あるいはリンガラス膜、
キャパシタ絶縁のためのＳｉ3 Ｎ4 膜などが挙げられ
る。つまり以上の各実施形態によるプラズマＣＶＤ装置
は、これらの膜を備える半導体素子の製造に用いること
ができる。
Ｄ装置は、何れも半導体用のシリコンウエハに薄膜を形
成するためのものであっが、その場合の薄膜としてはゲ
ート電極配線のポリシリコン膜、リンドープポリシリコ
ン膜、層間絶縁のための酸化膜あるいはリンガラス膜、
キャパシタ絶縁のためのＳｉ3 Ｎ4 膜などが挙げられ
る。つまり以上の各実施形態によるプラズマＣＶＤ装置
は、これらの膜を備える半導体素子の製造に用いること
ができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、成膜プロセスにおける
異常放電等による異物の発生を効果的に防止できると共
に、クリーニングプロセスにおいて反応室の内壁面に均
一で低ダメージなクリーニングを高い効率で行うことが
できるため、稼働率（スループット）の高いプラズマＣ
ＶＤ装置を実現できる。
異常放電等による異物の発生を効果的に防止できると共
に、クリーニングプロセスにおいて反応室の内壁面に均
一で低ダメージなクリーニングを高い効率で行うことが
できるため、稼働率（スループット）の高いプラズマＣ
ＶＤ装置を実現できる。
【図１】第１の実施形態によるプラズマＣＶＤ装置の成
膜時における状態を模式化して示す構成図である。
膜時における状態を模式化して示す構成図である。
【図２】図１のプラズマＣＶＤ装置のクリーニング時に
おける状態を模式化して示す構成図である。
おける状態を模式化して示す構成図である。
【図３】第２の実施形態によるプラズマＣＶＤ装置のク
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
【図４】第３の実施形態によるプラズマＣＶＤ装置のク
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
【図５】第４の実施形態によるプラズマＣＶＤ装置のク
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
【図６】第５の実施形態によるプラズマＣＶＤ装置のク
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
【図７】第６の実施形態によるプラズマＣＶＤ装置のク
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
リーニング時における状態を模式化して示す構成図であ
る。
１ 反応チャンバ 1r 反応室 ２ 上側チャンバ ３ 下側チャンバ ４ 基板電極（支持台） ５ ウエハ（対象物） ６ マイクロ波導入窓 ７ 排気ポンプ ８ 除害装置 ９ ガス導入管 １０ 絶縁部材 １１ 切替器 １２ 切替器 １３ 高周波電源 １４ 高周波電源 １５ 内筒（被覆層） １６ 下側チャンバ １７ 被覆層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 元 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 瀬戸山 英嗣 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 関 博文 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 上野 雄一郎 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 Ｆターム(参考） 4K030 CA12 DA06 FA02 KA01 KA49 5F045 AA09 AB32 AC01 AC02 AC11 AC16 BB08 BB15 EB02 EB06 EC05 EH01 EH04 EH20
Claims (13)
- 【請求項１】 絶縁層で上下に区分された導電性の上側
チャンバと下側チャンバとを備えた反応チャンバと、 反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、導電性基板
電極部と、 反応チャンバ内へのマイクロ波導入部と、 成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入し、クリ
ーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用ガスを導
入するガス導入部と、 反応チャンバからのガス排出を行う排出部と、 第１、第２の高周波電源と、 上記上側チャンバに、第１の高周波電源を印加するかア
ースを接続するかの切替えを行う第１の切替手段と、 上記導電性基板に、第２の高周波電源を印加するかアー
スを接続するかの切替えを行う第２の切替手段と、 を備えたプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 上記絶縁層は、上記導電性基板電極部の
ウェハ載置面よりも下側の位置にあるものとした請求項
１のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 上記下側チャンバは、成膜時とクリーニ
ング時とでアース化されているものとした請求項１また
は２のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項４】 上記上側チャンバの内壁には、絶縁性の
セラミックス性円筒を設けた請求項１〜３のいずれかの
プラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項５】 上記下側チャンバの内壁には、絶縁性の
セラミックス性円筒を設けた請求項１〜３のいずれかの
プラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項６】 上記下側チャンバは、導電性ではない絶
縁性セラミック材で構成した請求項１のプラズマＣＶＤ
装置。 - 【請求項７】 上記第１、第２の切替手段は、成膜時と
クリーニング時とで、予め定めた規則に従って切替えら
れるものとした請求項１のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項８】 上記ガス導入部は、成膜用ガスとエッチ
ング用ガスとで別の導入部とした請求項１のプラズマＣ
ＶＤ装置。 - 【請求項９】 絶縁層で上下に区分された導電性の上側
チャンバと下側チャンバとを備えた反応チャンバと、 反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、導電性基板
電極部と、 反応チャンバ内へのマイクロ波導入部と、 成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入し、クリ
ーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用ガスを導
入するガス導入部と、 反応チャンバからのガス排出を行う排出部と、 第１、第２の高周波電源と、 下側チャンバをアース化する手段と、 上記上側チャンバに、第１の高周波電源を印加するかア
ースを接続するかの切替えを行う第１の切替手段と、 上記導電性基板に、第２の高周波電源を印加するかアー
スを接続するかの切替えを行う第２の切替手段と、 を備えたプラズマＣＶＤ装置において、 成膜時には、導電性基板にウェハを載置し、上記導電性
基板を第２の切替手段により第２の高周波電源に接続
し、上記上側チャンバを第１の切替手段によりアースに
接続し、上記ガス導入部から成膜用ガスを導入し、マイ
クロ波導入部よりマイクロ波を導入し、チャンバ内で発
生した成膜用ガスのプラズマ化を行ってウェハ上への成
膜を行い、クリーニング時には、上記導電性基板を第２
の切替手段によりアースに接続し、上記上側チャンバを
第１の切替手段により第１の高周波電源に接続し、上記
ガス導入部からエッチング用ガスを導入する、 ものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリーニング制
御法。 - 【請求項１０】 絶縁層で上下に区分された導電性の上
側チャンバと下側チャンバとを備えた反応チャンバと、 反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、導電性基板
電極部と、 反応チャンバ内へのマイクロ波導入部と、 成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入し、クリ
ーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用ガスを導
入するガス導入部と、 反応チャンバからのガス排出を行う排出部と、 第１、第２の高周波電源と、 下側チャンバをアース化する手段と、 上記上側チャンバに、第１の高周波電源を印加するかア
ースを接続するかの切替えを行う第１の切替手段と、 上記導電性基板に、第２の高周波電源を印加するかアー
スを接続するかの切替えを行う第２の切替手段と、 を備えたプラズマＣＶＤ装置において、 成膜時には、導電性基板にウェハを載置し、上記導電性
基板を第２の切替手段により第２の高周波電源に接続
し、上記上側チャンバを第１の切替手段によりアースに
接続し、上記ガス導入部から成膜用ガスを導入し、マイ
クロ波導入部よりマイクロ波を導入し、チャンバ内で発
生した成膜用ガスのプラズマ化を行ってウェハ上への成
膜を行い、 クリーニング時には、上記導電性基板を第２の切替手段
により第２の高周波電源に接続し、上記上側チャンバを
第１の切替手段によりアースに接続し、上記ガス導入部
からエッチング用ガスを導入する、 ものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリーニング制
御法。 - 【請求項１１】 絶縁層で上下に区分された導電性の上
側チャンバと下側チャンバとを備えた反応チャンバと、 反応チャンバ内にあってウェハを搭載する、導電性基板
電極部と、 反応チャンバ内へのマイクロ波導入部と、 成膜時に反応チャンバ内への成膜用ガスを導入し、クリ
ーニング時に反応チャンバ内へのエッチング用ガスを導
入するガス導入部と、 反応チャンバからのガス排出を行う排出部と、 第１、第２の高周波電源と、 下側チャンバをアース化する手段と、 上記上側チャンバに、第１の高周波電源を印加するかア
ースを接続するかの切替えを行う第１の切替手段と、 上記導電性基板に、第２の高周波電源を印加するかアー
スを接続するかの切替えを行う第２の切替手段と、 を備えたプラズマＣＶＤ装置において、 成膜時には、導電性基板にウェハを載置し、上記導電性
基板を第２の切替手段により第２の高周波電源に接続
し、上記上側チャンバを第１の切替手段によりアースに
接続し、上記ガス導入部から成膜用ガスを導入し、マイ
クロ波導入部よりマイクロ波を導入し、チャンバ内で発
生した成膜用ガスのプラズマ化を行ってウェハ上への成
膜を行い、 クリーニング時には、上記導電性基板を第２の切替手段
により第２の高周波電源に接続し、上記上側チャンバを
第１の切替手段により第１の高周波電源に接続し、上記
ガス導入部からエッチング用ガスを導入する、 ものとしたプラズマＣＶＤ装置の成膜・クリーニング制
御法。 - 【請求項１２】 上記成膜及びクリーニング時のいずれ
においても下側チャンバはアースに接続させておくもの
とした請求項９〜１１のいずれかに記載のプラズマＣＶ
Ｄ装置の成膜・クリーニング制御法。 - 【請求項１３】 反応チャンバ内にマイクロ波プラズマ
および高周波プラズマを発生させ、基板電極に設置した
ウエハなどに薄膜を成膜すると共に、成膜により反応チ
ャンバ内の壁面に堆積した堆積物を除去するクリーニン
グ機能を備えたプラズマＣＶＤ装置において、反応チャ
ンバを絶縁部材で、上側チャンバと下側チャンバの２つ
に分割し、成膜時には両方ともアースに、クリーニング
時には下側チャンバをアースにし、上側チャンバか下側
チャンバかの少なくとも一方を高周波印加電極にした事
を特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10349753A JP2000178741A (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | プラズマｃｖｄ装置およびそれにおける成膜とクリーニング制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10349753A JP2000178741A (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | プラズマｃｖｄ装置およびそれにおける成膜とクリーニング制御法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000178741A true JP2000178741A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18405876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10349753A Withdrawn JP2000178741A (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | プラズマｃｖｄ装置およびそれにおける成膜とクリーニング制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000178741A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010001880A1 (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | 株式会社ユーテック | プラズマｃｖｄ装置、ｄｌｃ膜及び薄膜の製造方法 |
| KR20120117872A (ko) * | 2010-01-15 | 2012-10-24 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 스위쳐블 중성빔 소스 |
| US10854432B2 (en) * | 2016-06-07 | 2020-12-01 | Applied Materials, Inc. | Rotary plasma electrical feedthrough |
| KR20210017300A (ko) * | 2019-08-07 | 2021-02-17 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
-
1998
- 1998-12-09 JP JP10349753A patent/JP2000178741A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010001880A1 (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | 株式会社ユーテック | プラズマｃｖｄ装置、ｄｌｃ膜及び薄膜の製造方法 |
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| JP2013517600A (ja) * | 2010-01-15 | 2013-05-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 切り換え可能な中性ビーム源 |
| KR101989629B1 (ko) * | 2010-01-15 | 2019-06-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 스위쳐블 중성빔 소스 |
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| KR20210017300A (ko) * | 2019-08-07 | 2021-02-17 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
| KR102250368B1 (ko) * | 2019-08-07 | 2021-05-11 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051213 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051220 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060208 |