JP2975885B2 - Gas disperser and plasma processing device - Google Patents

Gas disperser and plasma processing device

Info

Publication number
JP2975885B2
JP2975885B2 JP8016503A JP1650396A JP2975885B2 JP 2975885 B2 JP2975885 B2 JP 2975885B2 JP 8016503 A JP8016503 A JP 8016503A JP 1650396 A JP1650396 A JP 1650396A JP 2975885 B2 JP2975885 B2 JP 2975885B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
disperser
mounting table
base
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP8016503A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09209151A (en
Inventor
摂 鈴木
徳 徳増
和夫 前田
淳一 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Marketing Japan Inc
Original Assignee
Canon Hanbai KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Hanbai KK filed Critical Canon Hanbai KK
Priority to JP8016503A priority Critical patent/JP2975885B2/en
Priority to TW086100949A priority patent/TW340957B/en
Priority to KR1019970002518A priority patent/KR100229181B1/en
Priority to EP97101452A priority patent/EP0788137A3/en
Priority to US08/792,138 priority patent/US5834730A/en
Publication of JPH09209151A publication Critical patent/JPH09209151A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2975885B2 publication Critical patent/JP2975885B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス分散器及びプ
ラズマ処理装置に関し、より詳しくは、反応ガスをプラ
ズマ化するための高周波電力を印加する電極を備えたガ
ス分散器、及びプラズマガスにより成膜やエッチングを
行うプラズマ処理に用いるプラズマ処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas disperser and a plasma processing apparatus, and more particularly, to a gas disperser having an electrode for applying a high-frequency power for converting a reaction gas into a plasma, and a plasma gas. The present invention relates to a plasma processing apparatus used for plasma processing for performing film or etching.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、量産規模でのCVD法による成膜
に関しては、主に、 マルチチャンバ式CVD装置 ウオーキングビーム式連続方式CVD装置 マルチリアクタ式バッチ方式CVD装置 が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for film formation by a CVD method on a mass production scale, a multi-chamber type CVD apparatus, a walking beam type continuous type CVD apparatus, and a multi-reactor type batch type CVD apparatus are mainly used.

【0003】マルチチャンバ式CVD装置は、図10に
示すように、各処理チャンバ3a〜3fが独立して設け
られているため、種々の異なる処理が可能で、フレキシ
ビリティが高い。更に、各処理チャンバ3a〜3fにプ
ラズマ発生装置を設けてプラズマCVD装置とすること
も可能である。なお、図10中、1はロードロックチャ
ンバ、2はロードロックチャンバ1内に設置されたロボ
ット、4は各処理チャンバ3a〜3fにウエハ6a〜6
fを搬入し、又は搬出するロボットである。
In a multi-chamber type CVD apparatus, as shown in FIG. 10, since each of the processing chambers 3a to 3f is independently provided, various kinds of different processing can be performed and the flexibility is high. Furthermore, it is possible to provide a plasma CVD apparatus by providing a plasma generator in each of the processing chambers 3a to 3f. In FIG. 10, 1 is a load lock chamber, 2 is a robot installed in the load lock chamber 1, and 4 is a wafer 6a-6 in each of the processing chambers 3a-3f.
f is a robot that loads or unloads f.

【0004】ウオーキングビーム式連続方式CVD装置
は、図11に示すように、単一の処理チャンバ11内に
複数のウエハ載置部13a〜13hが配置されたウエハ
載置台12と、ウエハ15a〜15hを保持して回転軸
の周りに回転可能なウオーキングビーム14a〜14h
とが設置されている。また、各ウエハ載置部13a〜1
3hにヒータを備えている。なお、図11中、7は第1
のロードロックチャンバ、8は第1のロードロックチャ
ンバ7内に設置されたロボット、10は第2のロードロ
ックチャンバ、9aは室7と第2のロードロックチャン
バ10の間を開閉するバルブ、9bは第2のロードロッ
クチャンバ10と処理チャンバ11の間を開閉するバル
ブである。
As shown in FIG. 11, a continuous beam type continuous CVD apparatus comprises a wafer mounting table 12 having a plurality of wafer mounting sections 13a to 13h arranged in a single processing chamber 11, and wafers 15a to 15h. Walking beams 14a to 14h rotatable about a rotation axis while holding
And is installed. Further, each of the wafer mounting sections 13a to 13a-1
3h is provided with a heater. In addition, in FIG.
, A robot installed in the first load lock chamber 7, a second load lock chamber 10, a valve 9 a for opening and closing between the chamber 7 and the second load lock chamber 9, 9 b Is a valve that opens and closes between the second load lock chamber 10 and the processing chamber 11.

【0005】ウオーキングビーム14a〜14hを用い
てウエハ15a〜15hを順次回転して移動させること
により、連続的に成膜を行い、高いスループットを得て
いる。成膜を分割して行い、各リアクタによる形成膜を
積み重ねることにより、ウエハ15a〜15h間の差異
をなくすことができる。マルチリアクタ式バッチ方式C
VD装置は、図12に示すように、単一の処理チャンバ
内のウエハ載置台21に反応ガスをプラズマ化するため
の電極を兼ねた複数のウエハ載置部22a〜22dが個
別に設けられている。ウエハ載置部22a〜22dに載
置された各ウエハは図示しないロボットにより成膜毎に
持ち上げられてウエハ載置部22a〜22d上を順に移
動していく。また、各ウエハ載置部22a〜22dに個
別に反応ガス及び高周波電力を供給するシャワーヘッド
付き電極23a〜23dが、各ウエハ載置部22a〜2
2d毎に各ウエハ載置部22a〜22dに対向して設け
られている。
[0005] By sequentially rotating and moving the wafers 15a to 15h using the walking beams 14a to 14h, a film is continuously formed and a high throughput is obtained. By forming the film by dividing it and stacking the films formed by the respective reactors, the difference between the wafers 15a to 15h can be eliminated. Multi-reactor batch system C
In the VD apparatus, as shown in FIG. 12, a plurality of wafer mounting portions 22a to 22d each serving as an electrode for converting a reaction gas into plasma are individually provided on a wafer mounting table 21 in a single processing chamber. I have. Each of the wafers placed on the wafer placement units 22a to 22d is lifted by a robot (not shown) for each film formation, and sequentially moves on the wafer placement units 22a to 22d. Also, electrodes 23a to 23d with shower heads for individually supplying a reaction gas and high-frequency power to each of the wafer mounting portions 22a to 22d are provided on the wafer mounting portions 22a to 22d.
It is provided to face each of the wafer mounting portions 22a to 22d every 2d.

【0006】マルチリアクタ式バッチ方式CVD装置に
おいて複数のウエハ載置部22a〜22dにそれぞれウ
エハ26a〜26dを搬送した後、一括して成膜処理を
行う。また、各シャワーヘッド23a〜23dにそれぞ
れ異なる種類の反応ガスを供給し、成膜毎にウエハ26
a〜26dを持ち上げて次のウエハ載置部22a〜22
dに移動させることにより異なる種類の多層膜の形成を
連続的に行うことができる。更に、一括処理するウエハ
26a〜26dの数に比例したスループットを得ること
ができる。
In the multi-reactor batch type CVD apparatus, the wafers 26a to 26d are transported to the plurality of wafer mounting portions 22a to 22d, respectively, and then a film forming process is collectively performed. Further, different types of reaction gases are supplied to the respective shower heads 23a to 23d, and the wafer 26
a to 26d, and lift the next wafer mounting portions 22a to 22d.
By moving to d, different types of multilayer films can be formed continuously. Further, a throughput proportional to the number of wafers 26a to 26d to be collectively processed can be obtained.

【0007】上記3種類のCVD装置のうちマルチリア
クタ式バッチ方式CVD装置がもっとも高いスループッ
トを得ることができる。また、上記のプラズマCVD装
置に用いられるガス分散器は、詳細は図示しないが、中
央部にガスを導入する貫通穴を有する基体と、導入され
たガスを放出するガス放出具とを有し、基体の周辺部で
接触がとられている。そして、ガス分散器は反応ガスを
プラズマ化するための対向電極の一つとしての機能を有
し、高周波電源が基体に接続され、高周波電力が供給さ
れる。
[0007] Among the above three types of CVD apparatuses, the multi-reactor batch type CVD apparatus can obtain the highest throughput. Although not shown in detail, the gas disperser used in the above-described plasma CVD apparatus has a base having a through hole for introducing a gas at a central portion thereof, and a gas releasing device for releasing the introduced gas, Contact is made at the periphery of the substrate. The gas disperser has a function as one of the counter electrodes for converting the reaction gas into plasma, a high frequency power supply is connected to the base, and high frequency power is supplied.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、マルチチャン
バ式CVD装置では、ロボット4が一の処理チャンバ3
aからウエハ6a〜6fを搬出し、次の処理チャンバ3
bに搬入するという動作を行う必要があるため、搬送に
要する時間が多くかかり、処理チャンバ3a〜3fの数
に比例したスループットを得ることができない。また、
個々の処理チャンバ3a〜3fに対して排気系、ガス供
給系が必要である。更に、反応ガスや高周波電力の供給
系がリアクタ間で別々なので、それらのリアクタ間で反
応ガスや高周波電力の供給量に固有の差が存在し、各ウ
エハ6a〜6f間で形成膜の膜厚や膜質が相違してしま
う。
However, in the multi-chamber type CVD apparatus, the robot 4 has one processing chamber 3.
a, the wafers 6a to 6f are unloaded and the next processing chamber 3
Since it is necessary to perform the operation of carrying the wafer into the chamber b, it takes a long time to carry the wafer, and it is not possible to obtain a throughput proportional to the number of the processing chambers 3a to 3f. Also,
An exhaust system and a gas supply system are required for each of the processing chambers 3a to 3f. Further, since the supply systems of the reaction gas and the high-frequency power are different between the reactors, there is a specific difference in the supply amount of the reaction gas and the high-frequency power between the reactors, and the film thickness of the formed film among the wafers 6a to 6f. And the film quality is different.

【0009】プラズマCVD装置では、励起用高周波電
源などを設置せねばならず、装置が大型化するという問
題もある。ウオーキングビーム式連続方式CVD装置で
は、単一の処理チャンバ11であることから各リアクタ
間の反応ガスや高周波電力を分離することができず、そ
のため、異なる種類の多層膜の形成を連続的に行うこと
はできない。更に、一の成膜後次の成膜に移るためにウ
エハ15a〜15hを移動させる際、ウエハ15a〜1
5hが載置台から離れるので、ウエハ15a〜15hの
温度が下がることを避けることができない。これによ
り、成膜途中で温度サイクルを受けることになり、形成
膜に歪みが残るという問題がある。また、ウエハ15a
〜15hの移動中は成膜を中断して、移動後にウエハ1
5a〜15hの温度が所定の温度になるように再加熱
し、更にガス流量の安定化を待つ必要がある。このた
め、処理時間が長くなり、結果として高いスループット
が得られないという問題も生ずる。
In a plasma CVD apparatus, a high-frequency power supply for excitation or the like must be provided, and there is a problem that the apparatus becomes large. In the walking beam type continuous CVD apparatus, the reaction gas and the high-frequency power between the reactors cannot be separated due to the single processing chamber 11, so that different types of multilayer films are continuously formed. It is not possible. Further, when the wafers 15a to 15h are moved to move to the next film formation after one film formation, the wafers 15a to 15h are moved.
Since 5h is separated from the mounting table, it cannot be avoided that the temperature of the wafers 15a to 15h drops. As a result, a temperature cycle is applied during the film formation, and there is a problem that a distortion remains in the formed film. Also, the wafer 15a
The film formation was interrupted during the movement of ~ 15h, and the wafer 1 was moved after the movement.
It is necessary to reheat so that the temperature of 5a to 15h becomes a predetermined temperature, and further wait for stabilization of the gas flow rate. For this reason, there is a problem that the processing time becomes longer, and as a result, a high throughput cannot be obtained.

【0010】更に、マルチリアクタ式バッチ方式CVD
装置では、ウエハ26a〜26dがウエハ載置部22a
〜22d上を次々に移動させられるため、ウオーキング
ビーム式CVD装置におけるのと同じような問題が生じ
るほか、各リアクタ間で反応ガス及び高周波電力の供給
系が別々なので、装置が大型化するという問題があると
ともに、各リアクタ間で反応ガスや高周波電力の供給量
に固有の差が存在し、同一バッチ内のウエハ26a〜2
6d間で形成膜の膜厚や膜質に相違が生じる恐れがあ
る。
[0010] Further, multi-reactor batch type CVD
In the apparatus, the wafers 26a to 26d
2222d one after another, causing the same problem as in the walking beam type CVD apparatus. In addition, since the supply system of the reaction gas and the high frequency power is different between each reactor, the apparatus becomes large. In addition, there is an inherent difference in the supply amount of the reaction gas and the high-frequency power between the reactors, and the wafers 26a to 26
The thickness and quality of the formed film may be different between 6d.

【0011】また、ガス分散器では、高周波電力が印加
されたとき、基体からその周辺部を通して高周波電力が
ガス放出具にかかる。しかし、ガス放出具自体が有する
高周波電力に対するインピーダンスによりガス放出具に
電位降下が生じ、ガス放出具の中央部にいくほど基体と
ガス放出具との間の電位差が大きくなる。このため、高
周波電力の大きさにより基体とガス放出具との間で放電
することがあるという問題がある。
In the gas disperser, when high-frequency power is applied, the high-frequency power is applied to the gas discharger from the base through its peripheral portion. However, a potential drop occurs in the gas discharging device due to the impedance of the gas discharging device with respect to the high-frequency power, and the potential difference between the base and the gas discharging device increases toward the center of the gas discharging device. For this reason, there is a problem that electric discharge may occur between the base and the gas discharge device depending on the magnitude of the high frequency power.

【0012】上記のような問題はプラズマガスを用いた
同様な構造のエッチング装置においても生じ、その解決
が望まれている。本発明は、かかる従来の問題点に鑑み
てなされたもので、反応ガスの吹出し口に対して環状に
置かれた複数の被処理体上に反応ガスを均等に放出する
ことができ、放電を抑制することが可能なガス分散器、
及び、複数の被処理体上に均一な膜厚や膜質等を有する
膜や異なる種類の多層膜を成膜し、或いは均一なエッチ
ングを行うことができ、装置の大型化を防止することが
できるプラズマ処理装置を提供することを目的とするも
のである。
The above problem also occurs in an etching apparatus having a similar structure using a plasma gas, and it is desired to solve the problem. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and it is possible to uniformly discharge a reaction gas onto a plurality of processing objects arranged in an annular shape with respect to an outlet of the reaction gas, thereby enabling discharge. Gas disperser that can be suppressed,
In addition, a film having a uniform film thickness, film quality, or the like or a multilayer film of a different type can be formed over a plurality of objects to be processed, or uniform etching can be performed, so that an increase in the size of the apparatus can be prevented. It is an object to provide a plasma processing apparatus.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、ガス分散器に係り、中央部
から端部に至る中程までの領域に凹部が形成され、該凹
部にガスを導入する貫通孔を有する基体と、前記凹部内
に設置され、前記導入されたガスを放射方向に分流する
ガス受け部材と、前記受け部材によって導かれたガスを
前記中央部方向と周辺方向に再分流し、該再分流された
ガスを前記中央部の周りの環状領域から放出するガス放
出具とを備えたガス分散器において、前記ガス放出具
は、前記ガス放出具の外周部で前記基体と接触し、かつ
前記ガス放出具の内周部で前記受け部材を介して前記基
体と接触していることを特徴とし、請求項2記載の発明
は、請求項1記載のガス分散器に係り、前記環状領域に
複数のガス放出孔が分布しているを有することを特徴と
し、請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載
のガス分散器に係り、前記ガス分散器は前記ガス放出具
の環状領域が形成された面に略垂直な軸を中心として回
転可能となっていることを特徴とし、請求項4記載の発
明は、プラズマ処理装置に係り、請求項1乃至請求項3
のいずれかに記載のガス分散器と、第2の電極であっ
て、前記ガス分散器に対向し、かつ固定して設置され
た、前記環状領域に対面して載置される被処理体の載置
部を有する被処理体の載置台とを具備することを特徴と
し、請求項5記載の発明は、請求項4記載のプラズマ処
理装置に係り、前記ガス分散器に前記ガスをプラズマ化
する高周波電源が接続されていることを特徴とし、請求
項6記載の発明は、請求項4又は請求項5記載のプラズ
マ処理装置に係り、前記載置台に載置される被処理体に
バイアス電圧を付与する交流電源が前記載置台に接続さ
れていることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas disperser, wherein a concave portion is formed in a region from a central portion to a middle portion from an end portion. A base having a through-hole for introducing a gas into the recess, a gas receiving member installed in the concave portion and diverting the introduced gas in a radial direction, A gas discharger that re-divides the gas in the direction and discharges the re-divided gas from an annular region around the central portion, wherein the gas discharger is provided at an outer peripheral portion of the gas discharger. 3. The gas disperser according to claim 1, wherein the gas disperser is in contact with the base, and is in contact with the base via the receiving member at an inner peripheral portion of the gas discharging device. In this regard, a plurality of gas discharge holes are divided in the annular region. According to a third aspect of the present invention, there is provided the gas disperser according to the first or second aspect, wherein the gas disperser has a surface on which an annular region of the gas discharging tool is formed. The invention according to claim 4 is characterized by being rotatable about an axis substantially perpendicular to the plasma processing apparatus, and relates to a plasma processing apparatus.
The gas disperser according to any one of the above, and a second electrode, wherein the object to be processed placed opposite to the gas disperser and fixedly installed and placed facing the annular region. The invention according to a fifth aspect relates to the plasma processing apparatus according to the fourth aspect, wherein the gas disperser converts the gas into plasma. A high frequency power supply is connected, and the invention according to claim 6 relates to the plasma processing apparatus according to claim 4 or 5, wherein a bias voltage is applied to the object to be processed mounted on the mounting table. An AC power supply to be applied is connected to the mounting table.

【0014】ところで、載置台の円周に沿って被処理体
が配置され、かつ単一のガス分散器を用いる場合、ガス
の吹出し口を中心としてその周りに被処理体が配置され
たとき、被処理体の中心から外れたところから反応ガス
が放出されるため、載置台の中央部から周辺部に向かっ
て反応ガスが広がっていく間に載置台の半径方向に被処
理体表面のガス供給量に偏差が生じる恐れがある。
By the way, when the object to be processed is arranged along the circumference of the mounting table and a single gas disperser is used, when the object to be processed is arranged around the gas outlet, Since the reaction gas is released from a position off the center of the processing object, the gas is supplied to the surface of the processing object in the radial direction of the mounting table while the reaction gas spreads from the center of the mounting table toward the periphery. Deviations in volume may occur.

【0015】本発明のガス分散器では、中央部から端部
に至る中程までの領域に凹部が形成され、凹部にガスを
導入する貫通孔を有する基体と、凹部内に設置され、導
入されたガスを放射方向に分流するガス受け部材と、受
け部材によって導かれたガスを中央部方向と周辺方向に
再分流し、再分流されたガスを中央部の周りの環状領域
から放出するガス放出具とを備えたガス分散器におい
て、ガス放出具は、ガス放出具の外周部で基体と接触
し、かつガス放出具の内周部で受け部材を介して基体と
接触している。即ち、凹部の貫通孔により中央部に導か
れたガスを放射方向に分流し、さらに中央部から端部に
至る中程で凹部の基体壁とガス受け部材とで形成された
ガス流路によりガスを中央部方向と周辺方向に再分流
し、中央部の周りの環状領域から再分流されたガスを放
出する。
In the gas disperser of the present invention, a recess is formed in a region from the center to the middle from the end, and a base having a through hole through which gas is introduced into the recess, and a base provided in the recess and introduced. Receiving member for diverting the discharged gas in the radial direction, and a gas discharging device for re-dividing the gas guided by the receiving member in the central direction and the peripheral direction, and releasing the re-diverted gas from an annular region around the central portion. In the gas disperser provided with the outlet, the gas discharging device is in contact with the base at the outer peripheral portion of the gas discharging device, and is in contact with the base via the receiving member at the inner peripheral portion of the gas discharging device. That is, the gas guided to the central portion by the through hole of the concave portion is diverted in the radial direction, and the gas is formed by the gas flow path formed by the base wall of the concave portion and the gas receiving member in the middle from the central portion to the end portion. Is re-divided in the central direction and the peripheral direction, and the re-diverted gas is discharged from the annular region around the central portion.

【0016】従って、凹部の貫通孔を通ったガスはさら
にガス流路を通ってガス放出具の環状領域に送られるた
め、凹部の貫通孔から出たガスは必要以上に広がること
なくガス放出具に送られる。このため、ガス放出させる
環状領域へのガスの供給が均等化される。さらに、凹部
の貫通孔から出たガスを放射方向に広げるガス受け部材
を有するので、予めガスが広がった状態で放出すること
ができる。このため、凹部の貫通孔から直接ガスを放出
する場合と比べて周辺部へのガスの供給量をより均等化
することができる。
Therefore, the gas passing through the through hole of the concave portion is further sent to the annular region of the gas releasing device through the gas flow path, so that the gas discharged from the through hole of the concave portion does not spread more than necessary. Sent to Therefore, the supply of gas to the annular region from which gas is released is equalized. Further, since the gas receiving member for expanding the gas emitted from the through hole of the concave portion in the radial direction is provided, the gas can be discharged in a state where the gas is spread in advance. For this reason, the gas supply amount to the peripheral portion can be made more uniform as compared with the case where the gas is directly discharged from the through hole of the concave portion.

【0017】また、ガス分散器がプラズマ処理装置の対
向電極を兼ねる場合、ガス分散器の基体とガス放出具と
を基体の周辺部のみならず中央部で接触させることによ
り、ガスをプラズマ化するための高周波電源を基体に接
続して高周波電力を供給した場合、周辺部でのみ接触さ
せた場合と比較して基体とガス放出具との間の電位差を
より低減することが可能となる。このため、それらの間
の放電を防止することができる。
Further, when the gas disperser also serves as the counter electrode of the plasma processing apparatus, the gas is turned into plasma by bringing the base of the gas disperser into contact with the gas discharger not only at the peripheral part but also at the central part of the base. When a high-frequency power source is connected to the base for supplying high-frequency power, the potential difference between the base and the gas discharger can be further reduced as compared with the case where the high-frequency power is supplied only at the peripheral portion. For this reason, discharge between them can be prevented.

【0018】本発明のプラズマ処理装置においては、上
記ガス分散器を有し、複数の被処理体が環状領域に形成
されたガス放出具に対向して載置される載置台を有して
いるので、ガス放出具から被処理体のほぼ直上にガスが
放出されるようになり、被処理体へのガスの供給量をよ
り均等化することができる。これにより、複数の被処理
体上に膜厚や膜質の均一な膜を形成することができる。
The plasma processing apparatus of the present invention has the above-mentioned gas disperser, and has a mounting table on which a plurality of objects to be processed are mounted so as to face a gas discharge device formed in the annular region. Therefore, the gas is released from the gas release tool almost immediately above the object to be processed, and the amount of gas supply to the object to be processed can be further equalized. Thus, a film having a uniform thickness and quality can be formed on a plurality of objects to be processed.

【0019】また、ガス分散器からのガスの供給が場所
により偏っている場合、或いは装置構成上の非対称性に
よるガスの流れが偏っている場合でも、成膜中にガス分
散器をガス放出具の環状領域が形成された面に略垂直な
軸を中心として回転させることにより被処理体への反応
ガスの供給が均等化され、複数の被処理体上に膜厚や膜
質の均一な膜を形成することができる。更に、被処理体
にバイアス電圧を付与する交流電源が載置台の電極に接
続されることにより、活性粒子を電界による引力により
集めることができ、成膜レートやエッチングレートを高
め、さらに緻密な膜を形成することが可能となる。
Further, even when the supply of gas from the gas disperser is deviated depending on the location, or when the gas flow is deviated due to asymmetry in the apparatus configuration, the gas disperser can be used during film formation. By rotating around an axis substantially perpendicular to the surface on which the annular region is formed, the supply of the reaction gas to the object to be processed is equalized, and a film having a uniform thickness and quality is formed on a plurality of objects to be processed. Can be formed. Further, by connecting an AC power supply for applying a bias voltage to the object to be processed to the electrode of the mounting table, active particles can be collected by an attractive force of an electric field, thereby increasing a film forming rate and an etching rate, and further increasing a dense film. Can be formed.

【0020】また、ガス分散器と載置台をそれぞれ兼ね
た対向電極(第1及び第2の電極)とすることにより、
高周波電源が一つですむ。これにより、装置の大型化を
抑制することができる。
Further, by forming the counter electrodes (first and second electrodes) which also serve as the gas disperser and the mounting table, respectively,
Only one high frequency power supply is required. This can suppress an increase in the size of the device.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係るプラズマCVD装置について示す側面図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a side view showing a plasma CVD apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【0022】図1において、31は単一の処理チャン
バ、32はウエハ(被処理体)を処理チャンバ31内に
搬入し、又は搬出する搬入/搬出口で、搬入/搬出口を
開閉するバルブ56が設けられている。33は図示しな
い排気装置が接続された排気口である。処理チャンバ3
1内は排気口32を通して排気され、所定の圧力に減圧
可能となっている。
In FIG. 1, reference numeral 31 denotes a single processing chamber; and 32, a loading / unloading port for loading or unloading a wafer (object to be processed) into or from the processing chamber 31, and a valve 56 for opening and closing the loading / unloading port. Is provided. Reference numeral 33 denotes an exhaust port to which an exhaust device (not shown) is connected. Processing chamber 3
The inside of 1 is exhausted through an exhaust port 32 and can be reduced to a predetermined pressure.

【0023】さらに、処理チャンバ31内にはウエハの
載置台35が取り付けられた回転保持具34と、その載
置台35のウエハの載置面に対向するガス分散器47と
が設けられている。ガス分散器47は、反応ガスを導入
するガス導入口と反応ガスを放出するガス放出孔とを備
え、それらはガス流路により互いにつながっている。ま
た、ガス分散器47のガス導入口にはガス配管が接続さ
れており、ガス配管のガス導入口49はガス配管により
形成されたガス流路48を通してガス分散器47のガス
導入口とつながっている。ガス配管は一部が絶縁体50
で作成されているほかは導電性を有する。
Further, in the processing chamber 31, there are provided a rotary holder 34 on which a wafer mounting table 35 is mounted, and a gas disperser 47 facing the wafer mounting surface of the mounting table 35. The gas distributor 47 has a gas inlet for introducing a reaction gas and a gas discharge hole for discharging the reaction gas, and these are connected to each other by a gas flow path. Further, a gas pipe is connected to a gas inlet of the gas distributor 47, and a gas inlet 49 of the gas pipe is connected to a gas inlet of the gas distributor 47 through a gas flow path 48 formed by the gas pipe. I have. Part of the gas pipe is insulator 50
Except that it is made of, it has conductivity.

【0024】また、ガス分散器47は反応ガスをプラズ
マ化する対向電極のうちの一の電極(第1の電極)とし
ての機能を有し、導電体で作成されている。そして、ガ
ス分散器47とつながる導電性のガス配管には反応ガス
をプラズマ化するための高周波電源54がマッチング回
路53を介して接続される。高周波電源54の周波数と
して13.56MHzが用いられる。なお、高周波電源
54の周波数として場合により100kHzその他の周
波数が用いられることもある。さらに、ガス導入口49
側の導電性のガス配管は接地される。ガス配管が設置さ
れる理由は、ガス配管に繋がるガスボンベ等を触れた人
が感電しないようにするためである。また、ガス配管の
一部が絶縁体50で作成されている理由は、ガス配管全
体に導電体を用いると、高周波電力が電極としてのガス
分散器47の方に供給されずにガス配管のガス導入口4
9の方に抜けるためである。
The gas distributor 47 has a function as one electrode (first electrode) of the counter electrode for converting the reaction gas into plasma, and is made of a conductor. A high-frequency power supply 54 for converting the reaction gas into plasma is connected to a conductive gas pipe connected to the gas distributor 47 via a matching circuit 53. 13.56 MHz is used as the frequency of the high frequency power supply 54. In some cases, a frequency of 100 kHz or another frequency may be used as the frequency of the high-frequency power supply 54. Further, the gas inlet 49
The conductive gas pipe on the side is grounded. The reason why the gas pipe is provided is to prevent a person who touches a gas cylinder or the like connected to the gas pipe from receiving an electric shock. Also, the reason that a part of the gas pipe is made of the insulator 50 is that if a conductor is used for the entire gas pipe, the high-frequency power is not supplied to the gas distributor 47 as an electrode, Inlet 4
This is to exit to the direction of No. 9.

【0025】回転保持具34は、載置台35と側壁34
aと下部壁34bと回転軸40とからなり、成膜中に、
回転軸40により一方向に、或いは左右両方向に回転す
る。また、ガス分散器47のガス放出面に対して反対側
の面にはヒータ51が取り付けられている。これは、ガ
ス分散器47から放出される反応ガスにより生成され、
かつガス分散器47に付着する反応生成物はそのままで
は柔らかく、剥離してパーティクルとなり易いので、ガ
ス分散器47を200℃程度に加熱することにより反応
生成物を硬くして剥離しにくくするためである。
The rotation holder 34 includes a mounting table 35 and a side wall 34.
a, the lower wall 34b, and the rotating shaft 40.
It is rotated in one direction or both left and right directions by the rotation shaft 40. Further, a heater 51 is attached to a surface of the gas distributor 47 opposite to the gas discharge surface. This is generated by the reaction gas released from the gas distributor 47,
In addition, since the reaction product adhering to the gas disperser 47 is soft as it is and easily peels off to form particles, the reaction product is hardened by heating the gas disperser 47 to about 200 ° C. to make it difficult to peel off. is there.

【0026】載置台35の詳細を図2(a),(b)に
示す。図2(a)は上面図、図2(b)は図2(a)の
II−II線断面図である。同図によれば、載置台35の表
面にはタンタルやタングステンからなる導電板101が
張られ、この導電板101と接触して反応ガスをプラズ
マ化するためのタンタルやタングステンからなる第2の
電極102が埋め込まれている。第2の電極102は対
向電極の他の電極としての機能を有する。更に、この第
2の電極102の下の載置台35の下部には絶縁体10
4を介してタンタルやタングステンからなるヒータ10
3が埋め込まれている。絶縁体104は、導電板10
1、第2の電極102、及びヒータ103の材料のタン
タルやタングステンと熱膨張係数がほぼ等しい絶縁材
料、例えばアルミナセラミックからなる。
The details of the mounting table 35 are shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). FIG. 2A is a top view, and FIG. 2B is a view of FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II. According to the figure, a conductive plate 101 made of tantalum or tungsten is provided on the surface of the mounting table 35, and a second electrode made of tantalum or tungsten for contacting this conductive plate 101 to convert the reaction gas into plasma. 102 is embedded. The second electrode 102 has a function as another electrode of the counter electrode. Further, an insulator 10 is provided below the mounting table 35 below the second electrode 102.
4 is a heater 10 made of tantalum or tungsten
3 is embedded. The insulator 104 is a conductive plate 10
The first and second electrodes 102 and the heater 103 are made of an insulating material having substantially the same thermal expansion coefficient as tantalum or tungsten as a material of the heater 103, for example, alumina ceramic.

【0027】また、第1の電極102には配線41が接
続され、配線41の他端は図示しない高周波電源とつな
がる。プラズマ生成中に第1の電極102に例えば周波
数380kHzの高周波電力を供給してウエハ55a〜
55dを負電圧にバイアスする。ヒータ103には他の
配線42a,42bが接続され、配線42a,42bの
他端は図示しない直流電源とつながる。ヒータ103に
直流電力を供給して発熱させ、ウエハ55a〜55dを
加熱する。
A wiring 41 is connected to the first electrode 102, and the other end of the wiring 41 is connected to a high-frequency power supply (not shown). During plasma generation, high-frequency power of a frequency of, for example, 380 kHz is supplied to the first electrode 102 to supply the wafers 55a to
55d is biased to a negative voltage. Other wires 42a and 42b are connected to the heater 103, and the other ends of the wires 42a and 42b are connected to a DC power supply (not shown). DC power is supplied to the heater 103 to generate heat, thereby heating the wafers 55a to 55d.

【0028】ウエハ55a〜55dを負電圧にバイアス
することにより成膜レートを上げることができ、また、
ウエハ55a〜55dを負電圧にバイアスし、加熱する
ことにより形成膜の緻密性を増すことができる。上記載
置台35は次のようにして作成される。即ち、アルミナ
の第1のグリーンシート上にヒータ103を載せ、その
上をアルミナからなる第2のグリーンシートで被覆し、
さらにその上に第2の電極102を載せる。そして第2
の電極102の上をアルミナからなる第3のグリーンシ
ートで被覆した後、第2の電極102上の第3のグリー
ンシートを除去し、第2の電極102を露出する。続い
て、第2の電極102とその周辺部の第3のグリーンシ
ート上に導電板101を載せた後、加熱してグリーンシ
ートを硬化させる。これにより、第2の電極102とヒ
ータ103とが一体的に埋め込まれた載置台35が作成
される。第2の電極102とヒータ103とがセラミッ
ク中に一体的に埋め込まれることにより、熱膨張係数の
差による熱応力に対する強度が増すため、ヒータ102
の加熱によりセラミックにひびが入ったりするのを抑制
することができる。
The film forming rate can be increased by biasing the wafers 55a to 55d to a negative voltage.
The density of the formed film can be increased by biasing and heating the wafers 55a to 55d to a negative voltage. The mounting table 35 is created as follows. That is, the heater 103 is placed on a first green sheet of alumina, and the heater 103 is covered with a second green sheet made of alumina.
Further, the second electrode 102 is placed thereon. And the second
After the third electrode 102 is covered with a third green sheet made of alumina, the third green sheet on the second electrode 102 is removed to expose the second electrode 102. Subsequently, after the conductive plate 101 is placed on the second electrode 102 and the third green sheet around the second electrode 102, the green sheet is cured by heating. Thus, the mounting table 35 in which the second electrode 102 and the heater 103 are integrally embedded is created. Since the second electrode 102 and the heater 103 are integrally embedded in the ceramic, the strength against thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion increases.
It is possible to suppress cracking of the ceramic due to heating of the ceramic.

【0029】なお、上記の高周波電源及び直流電源に配
線41,42a,42bを直結させた場合、載置台35
の回転により配線41,42a,42bは捩れるが、載
置台35の回転を同じ回転数だけ順逆繰り返すことによ
り配線41,42a,42bの捩れを防止することがで
きる。また、高周波電源及び直流電源と配線41,42
a,42bとの接続を電源側と回転軸40側の双方に取
り付けた接触子(ロータリコネクタ)で行えば、一方向
の回転でも配線41,42a,42bの捩れを防止する
ことができる。
When the wirings 41, 42a, 42b are directly connected to the high frequency power supply and the DC power supply, the mounting table 35
The wires 41, 42a, and 42b are twisted by the rotation of, but the wires 41, 42a, and 42b can be prevented from being twisted by repeating the rotation of the mounting table 35 in the same order of rotation. In addition, high-frequency power supply and DC power supply and wirings 41 and 42 are provided.
If the connection to the wires 41, 42a, 42b can be prevented by a contact (rotary connector) attached to both the power supply side and the rotating shaft 40 side, the wires 41, 42a, 42b can be prevented.

【0030】更に、図1に示すように、載置台35の下
側にはウエハ55cを載置台35から着脱させるための
ウエハリフタ38が設けられている。ウエハリフタ38
を押し上げることにより載置台35に形成された貫通孔
に差し込まれたウエハリフトピン39がウエハ55cを
載置台35から離脱させる。また、載置台35は加熱に
より昇温するため、例えば回転軸40と装置との間の隙
間の気密保持のために載置台35の下側に設けられる流
体磁気シールド43の鉄粉グリース43bが熱により変
質する恐れがある。これを避けるため装置下側への熱の
伝達を極力抑制する必要がある。従って、載置台35は
熱伝導を防止し、かつ熱輻射を抑制するため絶縁体36
を介してステンレスの細い支持棒37により数カ所で支
持されて、できるだけ装置下部から遠ざけられている。
なお、流体磁気シールド43は磁石43aと鉄粉グリー
ス43bとからなり、例えば、図示するように、回転軸
40と装置の基台58との間の隙間を密封するため、そ
の隙間に鉄粉グリース43bを詰め、基台58側を磁石
43aで形成して鉄粉グリース43bが移動しないよう
にし、処理チャンバ31内の気密を保持する。
Further, as shown in FIG. 1, a wafer lifter 38 for attaching and detaching the wafer 55c from the mounting table 35 is provided below the mounting table 35. Wafer lifter 38
Is pushed up, the wafer lift pins 39 inserted into the through holes formed in the mounting table 35 cause the wafer 55c to separate from the mounting table 35. Further, since the temperature of the mounting table 35 is increased by heating, for example, the iron powder grease 43b of the fluid magnetic shield 43 provided below the mounting table 35 to keep the gap between the rotary shaft 40 and the device airtight is heated. May be deteriorated. In order to avoid this, it is necessary to suppress the transmission of heat to the lower side of the device as much as possible. Therefore, the mounting table 35 is an insulator 36 for preventing heat conduction and suppressing heat radiation.
And is supported at several places by a thin support rod 37 made of stainless steel, and is kept as far away from the lower part of the apparatus as possible.
The fluid magnetic shield 43 includes a magnet 43a and iron powder grease 43b. For example, as shown in the figure, in order to seal a gap between the rotating shaft 40 and the base 58 of the apparatus, an iron powder grease is added to the gap. 43b is packed, and the base 58 side is formed by the magnet 43a so that the iron powder grease 43b does not move, and the airtightness in the processing chamber 31 is maintained.

【0031】更に、下部壁34bの中央部には配線4
1,42a,42bを引き出すための貫通孔が形成され
ている。また、その貫通孔の周囲の下部壁34bにはそ
の貫通孔の直径よりも大きい直径の回転軸40が取り付
けられ、配線41,42a,42bは載置台35からそ
の貫通孔を通り、さらに回転軸40の内部を通って引き
出される。
Further, a wiring 4 is provided at the center of the lower wall 34b.
A through-hole for drawing out 1, 42a, 42b is formed. A rotating shaft 40 having a diameter larger than the diameter of the through hole is attached to the lower wall 34b around the through hole, and the wires 41, 42a, and 42b pass from the mounting table 35 through the through hole and further rotate. It is pulled through the inside of 40.

【0032】更に、回転保持具34は、ボールベアリン
グ45の支持により装置の基台58から所定の間隔を保
って保持されている。回転保持具34の下部壁34bの
下面と基台58の上面には、それぞれ同心円状に衝立状
の複数の遮蔽板44が形成され、それらが櫛形にかみ合
って回転保持具34が回転する。互いの遮蔽板44間の
隙間は狭く、隙間の断面形状は幾重にも折れ曲がってつ
づら折りのような形状をしている。このため、隙間のコ
ンダクタンスは小さく、ウエハ55a〜55dに供給さ
れた後に不要となった反応ガスはこの隙間を流れにく
い。また、反応ガスの反応により生成されたパーティク
ルの通過も抑制される。これにより、遮蔽板44の下流
であって回転保持具34の下部壁34bと装置の基台5
8の間に挟まれたボールベアリング45に反応生成物が
付着するのを防止し、更に、パーティクルにより鉄粉グ
リース43b等が汚染されるのを抑制することができ
る。また、これらを通り抜けてきた僅かな反応ガスも装
置の基台58に形成された排気口34aを通って装置の
排気口33から排気される。なお、図示していないが、
排気口34aと排気口33の間はガス配管によりつなが
れている。
Further, the rotation holder 34 is held at a predetermined distance from a base 58 of the apparatus by the support of a ball bearing 45. A plurality of screen-shaped shielding plates 44 are formed concentrically on the lower surface of the lower wall 34b of the rotation holder 34 and the upper surface of the base 58, respectively, and mesh with each other in a comb shape to rotate the rotation holder 34. The gap between the shielding plates 44 is narrow, and the cross-sectional shape of the gap is bent several times to form a zigzag shape. For this reason, the conductance of the gap is small, and the reaction gas that becomes unnecessary after being supplied to the wafers 55a to 55d hardly flows through this gap. In addition, the passage of particles generated by the reaction of the reaction gas is suppressed. Thus, the lower wall 34b of the rotary holder 34 and the base 5 of the apparatus are located downstream of the shielding plate 44.
The reaction product can be prevented from adhering to the ball bearing 45 sandwiched between the ball bearings 8, and furthermore, contamination of the iron powder grease 43b and the like by particles can be suppressed. Also, a small amount of the reactant gas passing through them is exhausted from the exhaust port 33 of the apparatus through the exhaust port 34a formed in the base 58 of the apparatus. Although not shown,
The exhaust port 34a and the exhaust port 33 are connected by a gas pipe.

【0033】更に、ガス分散器47及び回転保持具34
の側面からの放電を防止するため、ガス分散器47及び
回転保持具34の側面にはこの側面から僅かの隙間をあ
けてダークシールド46が設けられている。次に、図3
(a)〜(c)を参照しながらガス分散器47の詳細に
ついて説明する。図3(a)は断面図、図3(b)は図
3(a)の受け板108の上面図、図3(c)はガス分
散器47の下面図である。図3(a)の受け板108の
部分の断面図は図3(b)のIII-III 線断面に相当し、
図3(a)のガス分散器47全体の断面図は図3(c)
のIV-IV 線断面に相当する。
Further, the gas disperser 47 and the rotation holder 34
In order to prevent electric discharge from the side surface, a dark shield 46 is provided on the side surface of the gas distributor 47 and the rotary holder 34 with a slight gap from the side surface. Next, FIG.
Details of the gas distributor 47 will be described with reference to (a) to (c). 3A is a sectional view, FIG. 3B is a top view of the receiving plate 108 of FIG. 3A, and FIG. 3C is a bottom view of the gas distributor 47. A cross-sectional view of a portion of the receiving plate 108 in FIG. 3A corresponds to a cross section taken along line III-III in FIG.
FIG. 3C is a cross-sectional view of the entire gas distributor 47 of FIG.
IV-IV section.

【0034】図3(a)〜(c)に示すように、ガス分
散器47は、基体105と、環状に複数のガス放出孔1
11が形成された円形状の導電性のガス放出板110と
を有する。ガス放出板110の中央部にはガス放出孔1
11は形成されていない。ガス分散器47を載置台35
上に設置したとき、ガス放出孔111は載置台35の円
周に沿って載置されたウエハと対向する。ガス放出板1
10は基体105の周辺部で基体105に固定されて取
り付けられている。また、基体105の中央部には貫通
穴が形成され、第1のガス流路48となる。第1のガス
流路48は基体105の端面でガスの吹出し口106と
なり、第2のガス流路48を介して複数のガス放出孔1
11とつながっている。
As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), the gas distributor 47 comprises a base 105 and a plurality of gas discharge holes 1 in an annular shape.
And a conductive gas release plate 110 having a circular shape on which is formed. Gas release hole 1 is provided at the center of gas release plate 110.
11 is not formed. The gas disperser 47 is mounted on the mounting table 35.
When installed above, the gas discharge holes 111 face the wafer placed along the circumference of the mounting table 35. Gas release plate 1
Reference numeral 10 denotes a peripheral portion of the base 105, which is fixed and attached to the base 105. In addition, a through hole is formed in the center of the base 105, and serves as a first gas flow path 48. The first gas flow path 48 serves as a gas outlet 106 at the end face of the base 105, and a plurality of gas discharge holes 1 through the second gas flow path 48.
Connected to 11.

【0035】第2のガス流路48は、第1のガス流路4
8により中央部に導かれたガスを放射方向に分流し、さ
らに中央部から端部に至る中程でガスを中央部方向と周
辺方向に再分流する。そして、中央部の周りの環状領域
に配置されたガス放出孔111により、再分流されたガ
スが放出される。第2のガス流路48の具体的な構造は
以下のようである。即ち、基体105の中央部に凹部1
07が形成され、その凹部107には第1のガス流路4
8の吹出し口106が形成されている。更に、その凹部
107に入り込むような大きさの円板状の導電性の受け
板(受け部材)108が吹出し口106周辺の基体10
5に取り付けられている。受け板108の先端の位置が
ほぼ回転するウエハの中心が描く円周上にくるように、
かつ基体105と受け板108の間に第2のガス流路4
8が形成されるように凹部107の半径と受け板108
の半径は設定される。受け板108にはさらにガス流通
をよくするため、吹出し口106に対向する面に中心部
から放射状にガス流通溝109が形成されている。
The second gas passage 48 is connected to the first gas passage 4
8 divides the gas guided to the central portion in the radial direction, and further re-divides the gas toward the central portion and the peripheral direction in the middle from the central portion to the end. Then, the re-diverted gas is discharged by the gas discharge holes 111 arranged in the annular region around the central portion. The specific structure of the second gas flow path 48 is as follows. That is, the concave portion 1 is provided at the center of the base 105.
07 is formed, and the first gas passage 4
Eight outlets 106 are formed. Further, a disk-shaped conductive receiving plate (receiving member) 108 having a size enough to enter the concave portion 107 is provided on the base 10 around the outlet 106.
5 is attached. The center of the wafer, on which the tip of the receiving plate 108 is substantially rotated, is positioned on the drawn circle,
And the second gas flow path 4 between the base 105 and the receiving plate 108.
8 so that the radius of the concave portion 107 and the receiving plate 108 are formed.
Is set. In order to further improve the gas flow in the receiving plate 108, a gas flow groove 109 is formed radially from the center on the surface facing the outlet 106.

【0036】また、ガス放出板110の中央部でガス放
出板110は受け板108と接触している。これによ
り、基体105とガス放出板110とは中央部と周辺部
で電気的な導通がとられることになる。ガス分散器47
を構成する基体105とガス放出板110との周辺部の
みで導通がとられた場合に、高周波電力が印加されたと
きガス放出板110のリードインダクタンスにより基体
105とガス放出板110との間の電位降下が中央部で
より大きくなり、このためガス分散器47の中央部の基
体105とガス放出板110との間で放電するようなと
きに、上記のように基体105とガス放出板110とは
周辺部に加えて中央部で導通がとられることにより、基
体105とガス放出板110との間の電位降下がより小
さくなるため、その間の放電を防止することができる。
The gas discharge plate 110 is in contact with the receiving plate 108 at the center of the gas discharge plate 110. As a result, electrical continuity is established between the base 105 and the gas release plate 110 at the central portion and the peripheral portion. Gas disperser 47
When conduction is established only at the peripheral portion between the base 105 and the gas release plate 110, when the high-frequency power is applied, the lead inductance of the gas release plate 110 causes a gap between the base 105 and the gas release plate 110. As described above, when the potential drop becomes larger in the central portion and discharge occurs between the base 105 and the gas discharge plate 110 in the center of the gas distributor 47, the base 105 and the gas discharge plate 110 Since conduction is established in the central portion in addition to the peripheral portion, the potential drop between the base 105 and the gas release plate 110 becomes smaller, so that discharge during that period can be prevented.

【0037】以上のように、本発明の実施の形態によれ
ば、複数のウエハが載置される載置台35が、ガス分散
器47に対して回転移動するようになされているため、
ガス分散器47からの反応ガスの供給が場所により偏っ
ている場合、或いは装置構成上の非対称性による反応ガ
スの流れが偏っている場合でも、成膜中に載置台35を
一方向或いは左右に回転させることによりウエハへの反
応ガスの供給が均等化されるので、複数のウエハ上に膜
厚や膜質の均一な膜を形成することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, since the mounting table 35 on which a plurality of wafers are mounted is rotated with respect to the gas distributor 47,
Even when the supply of the reaction gas from the gas disperser 47 is uneven depending on the location, or when the flow of the reaction gas is uneven due to asymmetry in the apparatus configuration, the mounting table 35 is moved in one direction or left and right during the film formation. By rotating, the supply of the reaction gas to the wafers is equalized, so that a film having a uniform film thickness and quality can be formed on a plurality of wafers.

【0038】また、ガス分散器47と載置台35とをそ
れぞれ兼ねている対向電極をそれぞれ単一の電極とする
ことにより、電極に高周波電力を供給する高周波電源5
4が一つですむ。更に、載置台35のヒータを単一のヒ
ータ103とすることによりそれに電力を供給する電源
が一つですむ。これにより、装置の大型化を防止するこ
とができる。
Further, by using a single electrode for each of the opposite electrodes which also serve as the gas distributor 47 and the mounting table 35, a high-frequency power source 5 for supplying high-frequency power to the electrodes is provided.
4 is enough. Furthermore, since the heater of the mounting table 35 is a single heater 103, only one power source is required to supply power thereto. This can prevent the device from becoming large.

【0039】更に、載置台35がヒータ103を具備し
ているので、ウエハを加熱しながら、載置台35を回転
移動させることができる。これにより、ウエハの温度を
所定の温度に保持したままでウエハの移動を行うことが
できる。更に、ガス分散器47は、載置台35の円周に
沿って配置された複数のウエハに対向する環状領域にガ
ス放出孔111が設けられ、更に、ガス導入口49と環
状のガス放出孔111とを結ぶ狭いガス流路48を有し
ている。狭いガス流路48を通してガス導入口49から
ガス放出孔111に反応ガスが送られるため、ガス導入
口49から導入された反応ガスは必要以上に広がること
なくガス放出孔111に送られる。このため、ガス放出
孔111への反応ガスの供給が均等化される。さらに、
ウエハと対向するガス放出孔111からウエハのほぼ直
上に反応ガスが供給されるため、ウエハへの反応ガスの
供給量をより均等化することができる。
Further, since the mounting table 35 includes the heater 103, the mounting table 35 can be rotated while the wafer is heated. Thus, the wafer can be moved while maintaining the temperature of the wafer at a predetermined temperature. Further, the gas disperser 47 is provided with a gas discharge hole 111 in an annular region facing a plurality of wafers arranged along the circumference of the mounting table 35, and further, a gas inlet 49 and an annular gas discharge hole 111. And a narrow gas flow path 48 connecting the two. Since the reaction gas is sent from the gas inlet 49 to the gas discharge hole 111 through the narrow gas flow path 48, the reaction gas introduced from the gas inlet 49 is sent to the gas discharge hole 111 without spreading more than necessary. Thus, the supply of the reaction gas to the gas discharge holes 111 is equalized. further,
Since the reactant gas is supplied almost directly above the wafer from the gas discharge holes 111 facing the wafer, the supply amount of the reactant gas to the wafer can be further equalized.

【0040】次に、上記のプラズマ処理装置を用いて成
膜する方法について図5(a)〜(c)を参照しながら
説明する。シリコン含有反応ガスとしてアルコキシシラ
ンのうちトリメトキシシラン((CH3O)3SiH)を用いる。
図5(a)は配線層が形成された後であって、プラズマ
CVD法によりシリコン含有絶縁膜を形成する前の状態
を示す断面図である。図中、61はシリコン基板、62
はシリコン基板61上に形成されたシリコン酸化膜から
なる下地絶縁膜、63a,63bは下地絶縁膜62上に
形成された、所定の間隔で隣接する配線層である。以上
が被堆積基板としてのウエハ55a〜55dを構成す
る。
Next, a method of forming a film using the above-described plasma processing apparatus will be described with reference to FIGS. Trimethoxysilane ((CH 3 O) 3 SiH) among alkoxysilanes is used as the silicon-containing reaction gas.
FIG. 5A is a cross-sectional view showing a state after a wiring layer is formed and before a silicon-containing insulating film is formed by a plasma CVD method. In the figure, 61 is a silicon substrate, 62
Is a base insulating film made of a silicon oxide film formed on a silicon substrate 61, and 63a and 63b are wiring layers formed on the base insulating film 62 and adjacent at a predetermined interval. The above constitutes the wafers 55a to 55d as the substrates to be deposited.

【0041】まず、処理チャンバ31内を排気し、所定
の圧力に保持する。続いて、処理チャンバ31内にウエ
ハ55a〜55dを搬入し、回転保持具34の載置台3
5に載置する。次いで、ヒータ103によりウエハ55
a〜55dを加熱し、所定の温度に保持する。この実施
形態の場合、温度300〜400℃とする。また、ヒー
タ51によりガス分散器47を200℃程度に加熱す
る。
First, the inside of the processing chamber 31 is evacuated and maintained at a predetermined pressure. Subsequently, the wafers 55 a to 55 d are loaded into the processing chamber 31, and the mounting table 3 of the rotation holder 34 is loaded.
Place on 5. Then, the wafer 55 is heated by the heater 103.
a to 55d are heated and maintained at a predetermined temperature. In the case of this embodiment, the temperature is 300 to 400 ° C. The heater 51 heats the gas distributor 47 to about 200 ° C.

【0042】次に、流量100sccmのアルゴンガス
(キャリアガス)により10℃に保温された液状のトリ
メトキシシランをバブリングし、トリメトキシシランを
含むアルゴンガスを生成する。これに酸化性ガスとして
所定の流量のN2 Oガスを加え、ガス分散器47を介し
て処理チャンバ31内に導入する。このとき、処理チャ
ンバ31内の圧力を約1Torrに保持する。
Next, liquid trimethoxysilane kept at 10 ° C. is bubbled with an argon gas (carrier gas) at a flow rate of 100 sccm to generate an argon gas containing trimethoxysilane. A predetermined flow rate of N 2 O gas is added thereto as an oxidizing gas, and the oxidizing gas is introduced into the processing chamber 31 through the gas distributor 47. At this time, the pressure in the processing chamber 31 is maintained at about 1 Torr.

【0043】次いで、回転保持具34を一回転毎に左右
両方向に回転させる。次に、周波数13.56MHz,
電力2kWの高周波電力をガス分散器47に供給すると
ともに、載置台35の第2の電極102に周波数380
kHz,電力2kWの高周波電力を供給する。ガス分散
器47への電力印加により反応ガスはプラズマ化され
て、N2 Oは活性化窒素N*,活性化酸素O*に解離し、
シリコン含有ガスもSi−H結合を含むイオンと電子に
解離する。このとき、載置台35の第2の電極102に
高周波電力を印加しているため電子とイオンの移動度の
差により電子がウエハ55a〜55dに蓄積されてウエ
ハ55a〜55dは負電圧、この場合−80〜−90V
にバイアスされる。これにより、プラズマ化された反応
ガスのイオンがウエハ55a〜55d上に引き寄せられ
て活性化窒素や活性化酸素と反応し、ウエハ55a〜5
5d上に配線層63a,63bを被覆するSiOX y
膜64が形成されはじめる。ウエハ55a〜55dが負
電圧にバイアスされているためウエハへのイオンの到達
量が増え、成膜レートがより大きくなる。また、反応ガ
スはウエハ55a〜55dのほぼ真上から吹き出すので
ウエハ55a〜55dへの反応ガス供給量はより均等に
なる。更に、ウエハ55a〜55dが回転するので、ガ
ス分散器47からの反応ガスの供給が場所により偏って
いる場合、或いは装置構成上の非対称性による反応ガス
の流れが偏っている場合でも、成膜中に載置台35を左
右に回転させることによりウエハ55a〜55dへの反
応ガスの供給が均等化される。
Next, the rotation holder 34 is rotated in both the left and right directions for each rotation. Next, at a frequency of 13.56 MHz,
A high-frequency power of 2 kW is supplied to the gas distributor 47 and a frequency of 380 is applied to the second electrode 102 of the mounting table 35.
High frequency power of 2 kHz and 2 kHz is supplied. The reaction gas is turned into plasma by application of electric power to the gas disperser 47, and N 2 O is dissociated into activated nitrogen N * and activated oxygen O * ,
The silicon-containing gas also dissociates into ions containing Si—H bonds and electrons. At this time, since high-frequency power is applied to the second electrode 102 of the mounting table 35, electrons are accumulated on the wafers 55a to 55d due to the difference in mobility between the electrons and the ions, and the wafers 55a to 55d have a negative voltage. -80 to -90V
Biased. As a result, the ions of the reaction gas that have been turned into plasma are attracted onto the wafers 55a to 55d and react with activated nitrogen or activated oxygen.
SiO X N y covering the wiring layers 63a, and 63b on 5d
The film 64 begins to form. Since the wafers 55a to 55d are biased to a negative voltage, the amount of ions that reach the wafers increases, and the film formation rate increases. Further, since the reaction gas is blown from almost right above the wafers 55a to 55d, the supply amounts of the reaction gas to the wafers 55a to 55d become more uniform. Further, since the wafers 55a to 55d rotate, even when the supply of the reaction gas from the gas disperser 47 is deviated depending on the location or the flow of the reaction gas is deviated due to asymmetry in the apparatus configuration, the film formation is performed. By rotating the mounting table 35 left and right inside, the supply of the reaction gas to the wafers 55a to 55d is equalized.

【0044】この状態を所定の時間保持すると、図5
(b)に示すように、所定の膜厚のSiOX y 膜64
が形成される。このとき、ウエハ55a〜55dへの反
応ガスの供給が均等化されているので、複数のウエハ5
5a〜55d上に膜厚や膜質の均一な膜を形成すること
ができる。次いで、図5(c)に示すように、熱CVD
法によりSiOX y 膜64上にシリコン酸化膜65を
形成する。即ち、常圧雰囲気中にウエハ55a〜55d
を置き、ウエハ温度を約400℃に保持した状態で、キ
ャリアガスにより運ばれるTEOSに濃度6%の割合で
3 を含むO3 +O2 ガスを添加した反応ガスを導入す
ることにより、反応ガスを熱的に分解し、反応させてS
iOX y 膜64上にシリコン酸化膜65を形成する。
このとき、下地のSiOX y 膜64はTEOS+O3
の混合ガスを用いた熱CVD法によるシリコン酸化膜6
5との適合性がよいので、シリコン酸化膜65の成膜レ
ートが均一となり、異常成長が抑制され、かつシリコン
酸化膜65のステップカバレージもよい。
When this state is maintained for a predetermined time, FIG.
As shown in FIG. 2B, a SiO x N y film 64 having a predetermined thickness is formed.
Is formed. At this time, the supply of the reaction gas to the wafers 55a to 55d is equalized.
A film having a uniform thickness and quality can be formed on 5a to 55d. Next, as shown in FIG.
By law a silicon oxide film 65 on the SiO X N y film 64. That is, the wafers 55a to 55d are placed in a normal pressure atmosphere.
Placed, while maintaining the wafer temperature at about 400 ° C., by introducing a reaction gas was added O 3 + O 2 gas containing O 3 at a ratio of TEOS concentration 6% carried by the carrier gas, reaction gas Is thermally decomposed and reacted to form S
On iO X N y film 64 to form a silicon oxide film 65.
At this time, the underlying SiO X N y film 64 is TEOS + O 3
Oxide film 6 by thermal CVD using a mixed gas of
5, the film formation rate of the silicon oxide film 65 becomes uniform, abnormal growth is suppressed, and the step coverage of the silicon oxide film 65 is also good.

【0045】その後、図5(d)に示すように、プラズ
マCVD法により上記と同様な条件で、シリコン酸化膜
65上にSiOX y 膜66を形成すると3層構造の層
間絶縁膜が完成する。以上のように、本発明の実施の形
態によれば、プラズマCVD法による成膜方法におい
て、ウエハ55a〜55d上に供給される反応ガスの供
給量が均等化されるので、ウエハ55a〜55d表面に
は均一な膜厚や膜質のSiOX y 膜64,66が形成
される。
Thereafter, as shown in FIG. 5D, when an SiO X N y film 66 is formed on the silicon oxide film 65 by the plasma CVD method under the same conditions as above, an interlayer insulating film having a three-layer structure is completed. I do. As described above, according to the embodiment of the present invention, in the film forming method by the plasma CVD method, the supply amounts of the reactant gases supplied onto the wafers 55a to 55d are equalized, so that the surface of the wafers 55a to 55d Is formed with SiO x N y films 64 and 66 having a uniform thickness and film quality.

【0046】また、ウエハ55a〜55dのバイアスと
加熱により、形成されたSiOX y 膜64,66はよ
り緻密なものとなる。 (第2の実施の形態)図6は、本発明の第2の実施の形
態に係るプラズマ処理装置を示す側面図である。第1の
実施の形態と異なるところは、回転保持具34に取り付
けられた回転軸40を処理チャンバ31の外部で支えて
いることである。
The bias of the wafers 55a to 55d is
SiO formed by heatingXN yMemories 64 and 66
It becomes more precise. (Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the plasma processing apparatus according to the embodiment. First
The difference from the embodiment is that the
The rotating shaft 40 supported outside the processing chamber 31
It is that you are.

【0047】即ち、図1に示す回転保持具34の下部壁
34bの下面と装置の基台58上面の反応ガスの流れを
抑制するための遮蔽板44と、回転保持具34を支える
ためのボールベアリング45とが取り除かれ、かわり
に、図2に示すように、基台58の下側の処理チャンバ
31の外部で回転軸40がボールベアリング60により
回転可能なように支持されていることである。なお、図
中、59aは回転軸40に取り付けられたベアリング受
け具、59bは処理チャンバ31の外部の装置とは別の
箇所に固定して取り付けられたベアリング受け具であ
る。
That is, a shielding plate 44 for suppressing the flow of the reaction gas on the lower surface of the lower wall 34b of the rotary holder 34 and the upper surface of the base 58 of the apparatus shown in FIG. 1, and a ball for supporting the rotary holder 34 The bearing 45 is removed, and instead, as shown in FIG. 2, the rotating shaft 40 is rotatably supported by the ball bearing 60 outside the processing chamber 31 below the base 58. . In the drawing, reference numeral 59a denotes a bearing receiver attached to the rotating shaft 40, and reference numeral 59b denotes a bearing receiver fixedly attached to a location outside the processing chamber 31 different from the apparatus.

【0048】これにより、回転軸40の支持部でのボー
ルベアリング45の磨耗に起因する発塵の影響が装置内
部に及ぶのを防止することができる。 (第3の実施の形態)図7は、本発明の第3の実施の形
態に係るプラズマ処理装置の載置台の部分を示す上面図
である。第1の実施の形態と異なるところは、ヒータ1
03a〜103dがウエハ55a〜55dの各載置部に
独立に設置されていることである。
As a result, it is possible to prevent the influence of dust generation due to the abrasion of the ball bearing 45 on the support of the rotating shaft 40 from affecting the inside of the apparatus. (Third Embodiment) FIG. 7 is a top view showing a mounting table of a plasma processing apparatus according to a third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the heater 1
03a to 103d are independently installed on the respective mounting portions of the wafers 55a to 55d.

【0049】これにより、各ウエハ55a〜55dを別
個に独立に加熱することができる。従って、ウエハ55
a〜55dの各載置部での熱伝導度が異なる場合や単一
のヒータではヒータの発熱量が異なってくるような場
合、各ヒータ103a〜103dの発熱量を調整してウ
エハ55a〜55d間の温度の均一化を図ることができ
る。
Thus, each of the wafers 55a to 55d can be separately and independently heated. Therefore, the wafer 55
In the case where the thermal conductivity of each of the mounting portions a to 55d is different or the amount of heat generated by the heater is different with a single heater, the amount of heat generated by the heaters 103a to 103d is adjusted to adjust the wafers 55a to 55d. It is possible to equalize the temperature during the period.

【0050】(第4の実施の形態)図8(a)は、本発
明の第4の実施の形態に係るプラズマ処理装置のガス分
散器を示す断面図、図8(b)は図8(a)の下面図で
ある。図8(a)は図8(b)のV−V線断面に相当す
る。第1の実施の形態と異なるところは、4箇所独立に
反応ガスを供給することができるガス放出部を有するガ
ス分散器47aを備えていることである。図中、106
a〜106dは各々独立に反応ガスを流すことができる
ように形成された、ガス分散器47aの複数のガス導入
口とそれぞれ独立に繋がる複数のガス流路であり、11
1a〜111dは各ガス放出部のガス放出板110aに
形成された複数のガス放出孔である。
(Fourth Embodiment) FIG. 8A is a sectional view showing a gas distributor of a plasma processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. It is a bottom view of a). FIG. 8A corresponds to a cross section taken along line VV in FIG. 8B. The difference from the first embodiment is that a gas disperser 47a having a gas discharge part capable of supplying a reaction gas independently at four locations is provided. In the figure, 106
Reference numerals a to 106 d denote a plurality of gas flow paths which are formed so as to allow the reaction gas to flow independently and are respectively connected to the plurality of gas inlets of the gas distributor 47 a independently.
1a to 111d are a plurality of gas discharge holes formed in the gas discharge plate 110a of each gas discharge portion.

【0051】従って、製作後のガス分散器47aのガス
流路の長さや内径等が場所により異なっている場合で
も、ガス分散器47aの各ガス導入口から導入する反応
ガスの流量調整により各ガス放出部から放出される反応
ガスの放出量を均等にすることが可能となる。これによ
り、均一な膜厚、膜質の異なる種類の多層膜をウエハ上
に形成することができる。
Therefore, even if the length and the inner diameter of the gas flow path of the gas distributor 47a differ depending on the place, the flow rate of the reaction gas introduced from each gas inlet of the gas distributor 47a is adjusted. It is possible to equalize the amount of the reaction gas released from the discharge section. As a result, it is possible to form a multilayer film having a uniform thickness and different film quality on the wafer.

【0052】この場合にも、対向電極は各々単一の電極
からなるので、高周波電源は一つでよく、装置の大型化
を抑制することができる。また、ウエハの温度を所定の
温度に保持したままでウエハの移動と連続的な成膜が可
能となる。これにより、所定の温度にウエハの温度を設
定し、かつガス流量等を設定しておけば、成膜が終了す
るまでウエハの温度やガス流量などを再調整する必要が
ないので、成膜条件の変動を受けることがなく、成膜条
件の精度を向上させることができる。
Also in this case, since each of the opposing electrodes is composed of a single electrode, only one high-frequency power source is required, and the size of the apparatus can be suppressed. Further, while the temperature of the wafer is kept at a predetermined temperature, the movement of the wafer and the continuous film formation become possible. Accordingly, if the temperature of the wafer is set to a predetermined temperature and the gas flow rate and the like are set, it is not necessary to readjust the wafer temperature and the gas flow rate until the film formation is completed. And the accuracy of the film forming conditions can be improved.

【0053】(第5の実施の形態)図9(a),(b)
は、本発明の第5の実施の形態に係るプラズマ処理装置
のガス分散器47に接続されたガス配管の部分を示す下
面図である。図1及び図4に示す第1の実施の形態と異
なるところは、ガス配管の一部に絶縁体50を用いずに
ガス配管は導電体で形成されていること、かつ高周波電
源54の接続部よりも上流のガス配管をコイル状に加工
していることである。なお、図4は図1のガス分散器4
7に接続されたガス配管の部分を簡略化した図である。
(Fifth Embodiment) FIGS. 9A and 9B
FIG. 13 is a bottom view showing a portion of a gas pipe connected to a gas distributor 47 of a plasma processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment shown in FIGS. 1 and 4 is that the gas pipe is formed of a conductor without using the insulator 50 in a part of the gas pipe, and the connection part of the high-frequency power source 54 That is, the gas pipe upstream of the pipe is processed into a coil shape. FIG. 4 shows the gas distributor 4 of FIG.
It is the figure which simplified the part of the gas piping connected to 7.

【0054】コイル状に形成されたガス配管112は高
周波電力の導通を阻止するコイルとしての機能を有し、
従って、図1及び図4に示すように、高周波電源54の
接続部よりも上流側のガス配管の一部に絶縁体50を介
在させなくても高周波電源54から供給された高周波電
力がガス配管のガス導入口49側に抜けるのを防止する
ことができる。
The gas pipe 112 formed in a coil shape has a function as a coil for preventing conduction of high frequency power.
Therefore, as shown in FIG. 1 and FIG. Can be prevented from leaking to the gas introduction port 49 side.

【0055】ガス配管で形成されたコイル112の具体
例について、そのインピーダンスを計算すると以下のよ
うになる。即ち、高周波電源54の周波数が13.56
MHzの場合、例えば、コイル112の内径50mm、
巻数4.5ターン、長さ40mmとすると、コイル11
2のインピーダンスは110Ω程度となる。このとき、
同じ周波数で、プラズマの抵抗は1Ω以下と見積もられ
るので、高周波電力はガス配管のガス導入口49側に抜
けないで殆どガス分散器47側に供給されることにな
る。
With respect to a specific example of the coil 112 formed by a gas pipe, its impedance is calculated as follows. That is, the frequency of the high frequency power supply 54 is 13.56.
MHz, for example, the inner diameter of the coil 112 is 50 mm,
If the number of turns is 4.5 turns and the length is 40 mm, the coil 11
2 has an impedance of about 110Ω. At this time,
At the same frequency, the resistance of the plasma is estimated to be 1 Ω or less, so that the high-frequency power is almost supplied to the gas distributor 47 without passing through the gas inlet 49 of the gas pipe.

【0056】なお、上記の実施の形態では、ガス分散器
47,47aを固定し、載置台35の方を回転させてい
るが、逆に、載置台35の方を固定し、ガス分散器4
7,47aの方を回転させても上記の実施の形態と同様
な効果が得られる。
In the above embodiment, the gas dispersers 47 and 47a are fixed, and the mounting table 35 is rotated. On the contrary, the mounting table 35 is fixed and the gas disperser 4 is fixed.
The same effect as in the above-described embodiment can be obtained even by rotating 7, 47a.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上のように、本発明のガス分散器で
は、中央部から端部に至る中程までの領域に凹部が形成
され、凹部にガスを導入する貫通孔を有する基体と、凹
部内に設置され、導入されたガスを放射方向に分流する
ガス受け部材と、受け部材によって導かれたガスを中央
部方向と周辺方向に再分流し、再分流されたガスを中央
部の周りの環状領域から放出するガス放出具とを備えた
ガス分散器において、ガス放出具は、ガス放出具の外周
部で基体と接触し、かつガス放出部の内周部で受け部材
を介して基体と接触している。
As described above, in the gas distributor according to the present invention, the concave portion is formed in the region from the center portion to the middle portion from the end portion, and the base having the through hole for introducing gas into the concave portion, A gas receiving member installed in the inside and diverting the introduced gas in the radial direction, and the gas guided by the receiving member is re-divided in the central direction and the peripheral direction, and the re-divided gas is distributed around the central portion. A gas discharging device having a gas releasing device that discharges from the annular region, wherein the gas discharging device contacts the base at an outer peripheral portion of the gas discharging device, and contacts the base via a receiving member at an inner peripheral portion of the gas discharging portion. In contact.

【0058】従って、凹部の貫通孔から出たガスは必要
以上に広がることなくガス放出具に送られるので、ガス
放出具へのガスの供給が均等化される。さらに、凹部の
貫通孔から出たガスを放射方向に広げるガス受け部材を
有するので、予めガスが広がった状態でガス放出具の環
状領域に供給することができ、このためガスが広がった
状態で放出され、ウエハへのガスの供給量をより均等化
することができる。
Therefore, the gas discharged from the through-hole of the concave portion is sent to the gas discharging device without spreading more than necessary, so that the gas supply to the gas discharging device is equalized. Furthermore, since the gas receiving member has a gas receiving member for expanding the gas emitted from the through hole of the concave portion in the radial direction, the gas can be supplied to the annular region of the gas discharging tool in a state where the gas is spread in advance. The gas is released and the gas supply amount to the wafer can be made more uniform.

【0059】また、基体の周辺部のみならず中央部でガ
ス放出具と基体と接触させることにより、基体を介して
ガスをプラズマ化するための高周波電力をガス放出具に
供給した場合、基体とガス放出具との間の電位差をより
低減させて、それらの間の放電を防止することができ
る。本発明のプラズマ処理装置においては、上記ガス分
散器を有し、複数の被処理体がガス放出具の環状領域に
対向して載置されている載置台を有しているので、ガス
放出具から被処理体のほぼ直上にガスが放出されるよう
になり、被処理体への反応ガスの供給量をより均等化し
て、複数の被処理体上に膜厚や膜質の均一な膜を形成す
ることができる。
Further, by contacting the gas releasing device with the substrate not only at the peripheral portion but also at the center portion of the substrate, when high-frequency power for converting the gas into plasma through the substrate is supplied to the gas discharging device, The electric potential difference between the gas discharging device and the gas discharging device can be further reduced, and discharge between them can be prevented. In the plasma processing apparatus of the present invention, the gas discharging device includes the mounting table on which the plurality of objects to be processed are mounted so as to face the annular region of the gas discharging device. The gas is released almost immediately above the object to be processed, and the supply amount of the reaction gas to the object is evened out, forming a uniform film with a uniform thickness and quality on a plurality of objects. can do.

【0060】また、ガス分散器からの反応ガスの供給が
場所により偏っている場合、或いは装置構成上の非対称
性による反応ガスの流れが偏っている場合でも、成膜中
にガス分散器をガス放出具の環状領域が形成された面に
略垂直な軸を中心として回転させることにより被処理体
への反応ガスの供給が均等化され、複数の被処理体上に
膜厚や膜質の均一な膜を形成することができる。更に、
被処理体にバイアス電圧を付与する交流電源が載置台の
電極に接続されることにより、活性粒子を電界による引
力により集めることができ、成膜レートやエッチングレ
ートを高め、さらに緻密な膜を形成することが可能とな
る。
Even when the supply of the reaction gas from the gas disperser is uneven depending on the location, or when the flow of the reaction gas is uneven due to the asymmetry of the apparatus configuration, the gas disperser is operated during the film formation. By rotating the discharge tool about an axis substantially perpendicular to the surface on which the annular region is formed, the supply of the reaction gas to the object to be processed is equalized, and the film thickness and the film quality are uniform on a plurality of objects to be processed. A film can be formed. Furthermore,
By connecting an AC power supply that applies a bias voltage to the object to be processed to the electrode of the mounting table, active particles can be collected by the attractive force of the electric field, increasing the film formation rate and etching rate, and forming a denser film. It is possible to do.

【0061】また、ガス分散器と載置台をそれぞれ兼ね
た対向電極(第1及び第2の電極)とすることにより、
高周波電源が一つですむ。これにより、装置の大型化を
抑制することができる。
Further, by using the opposite electrodes (first and second electrodes) which also serve as the gas disperser and the mounting table,
Only one high frequency power supply is required. This can suppress an increase in the size of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るプラズマCV
D装置の全体構成について示す側面図である。
FIG. 1 shows a plasma CV according to a first embodiment of the present invention.
It is a side view which shows the whole structure of D apparatus.

【図2】図2(a)は、本発明の第1の実施の形態に係
るプラズマCVD装置のウエハの載置台の詳細について
示す平面図、図2(b)は図2(a)のII−II線断面図
である。
FIG. 2A is a plan view showing details of a wafer mounting table of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a plan view II of FIG. FIG. 2 is a sectional view taken along line II.

【図3】図3(a)は本発明の第1の実施の形態に係る
プラズマCVD装置のガス分散器の詳細について示す断
面図、図3(b)は受け板部分の平面図、図3(c)は
平面図である。図3(a)の受け板の断面図は図3
(b)のIII-III 線断面に相当し、図3(a)の断面図
は図3(c)のIV-IV 線断面に相当する。
3A is a cross-sectional view showing details of a gas disperser of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3B is a plan view of a receiving plate portion, and FIG. (C) is a plan view. The sectional view of the receiving plate of FIG.
3B corresponds to a cross section taken along line III-III, and a cross-sectional view in FIG. 3A corresponds to a cross section taken along line IV-IV in FIG.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係るプラズマCV
D装置のガス分散器のガス配管部分の詳細について示す
側面図である。
FIG. 4 is a plasma CV according to the first embodiment of the present invention.
It is a side view which shows the detail of the gas piping part of the gas distributor of D apparatus.

【図5】本発明の第1の実施の形態に係るプラズマCV
D装置を用いて絶縁膜を作成する方法について示す断面
図である。
FIG. 5 is a plasma CV according to the first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing shown about the method of forming an insulating film using D apparatus.

【図6】本発明の第2の実施の形態に係るプラズマCV
D装置の全体構成について示す側面図である。
FIG. 6 shows a plasma CV according to a second embodiment of the present invention.
It is a side view which shows the whole structure of D apparatus.

【図7】本発明の第3の実施の形態に係るプラズマCV
D装置のウエハの載置台の詳細について示す平面図であ
る。
FIG. 7 shows a plasma CV according to a third embodiment of the present invention.
It is a top view which shows the detail of the mounting table of the wafer of D apparatus.

【図8】図8(a)は本発明の第4の実施の形態に係る
プラズマCVD装置のガス分散器の詳細について示す断
面図、図8(b)は平面図である。図8(a)は図8
(b)のV−V線断面に相当する。
FIG. 8A is a sectional view showing details of a gas disperser of a plasma CVD apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a plan view. FIG. 8A shows FIG.
This corresponds to a cross section taken along line V-V in (b).

【図9】図9(a)は本発明の第5の実施の形態に係る
プラズマCVD装置のガス分散器のガス配管部分の詳細
について示す側面図、図9(b)は図9(a)の模式図
である。
FIG. 9A is a side view showing details of a gas pipe portion of a gas disperser of a plasma CVD apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a view showing FIG. 9A. FIG.

【図10】従来例に係るマルチチャンバ式CVD装置の
全体構成について示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing an overall configuration of a conventional multi-chamber CVD apparatus.

【図11】従来例に係るウオーキングビーム式CVD装
置の全体構成について示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing an overall configuration of a walking beam type CVD apparatus according to a conventional example.

【図12】図12(a)は従来例に係るマルチリアクタ
式CVD装置の全体構成について示す平面図、図12
(b)は図12(a)のI−I線断面図である。
FIG. 12A is a plan view showing an entire configuration of a conventional multi-reactor CVD apparatus, and FIG.
FIG. 12B is a sectional view taken along line II of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 処理チャンバ、 32 搬入/搬出口、 33,34a 排気口、 34 回転保持具、 34a 側壁、 34b 下部壁、 35 載置台、 36 絶縁体、 37 支持棒、 38 ウエハリフタ、 39 ウエハリフトピン、 40 回転軸、 41,42a,42b 配線、 43 流体磁気シールド、 43a 磁石、 43b 鉄粉グリース、 44 遮蔽板、 45,60 ボールベアリング、 46 ダークシールド、 47,47a ガス分散器、 48,48a〜48d ガス流路、 49 ガス導入口、 50,104 絶縁体、 51,103,103a〜103d ヒータ、 52 冷却機、 53 マッチング回路、 54 高周波電源、 55a〜55d ウエハ(被処理体)、 56,57,113 バルブ、 58 基台、 59a,59b ベアリング受け具、 61 シリコン基板、 62 下地絶縁膜、 63a,63b 配線、 64,66 SiOx y 膜、 65 シリコン酸化膜、 101 導電板、 102 電極、 105,105a 基体、 106,106a〜106d 吹出し口、 107 凹部、 108 受け板(受け部材)、 109 ガス流通溝、 110,110a ガス放出板、 111,111a〜111d ガス放出孔、 112 コイル状ガス配管。31 processing chamber, 32 loading / unloading port, 33 / 34a exhaust port, 34 rotation holder, 34a side wall, 34b lower wall, 35 mounting table, 36 insulator, 37 support rod, 38 wafer lifter, 39 wafer lift pin, 40 rotation shaft , 41, 42a, 42b wiring, 43 fluid magnetic shield, 43a magnet, 43b iron powder grease, 44 shielding plate, 45, 60 ball bearing, 46 dark shield, 47, 47a gas disperser, 48, 48a to 48d gas flow path , 49 gas inlet, 50, 104 insulator, 51, 103, 103a to 103d heater, 52 cooler, 53 matching circuit, 54 high frequency power supply, 55a to 55d wafer (workpiece), 56, 57, 113 valve, 58 base, 59a, 59b bearing receiver, 61 silicon substrate, 62 base insulating film, 63a, 63 b wiring, 64, 66 SiO x N y film, 65 a silicon oxide film, 101 a conductive plate, 102 electrode, 105 and 105a substrate, 106,106A~106d air outlet, 107 recess, 108 receiving plate (Receiving member), 109 gas flow grooves, 110, 110a gas discharge plates, 111, 111a to 111d gas discharge holes, 112 coiled gas pipes.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05H 1/46 H01L 21/302 C (72)発明者 前田 和夫 東京都港区港南2−13−29 株式会社半 導体プロセス研究所内 (72)発明者 青木 淳一 東京都港区三田3−11−28キャノン販売 株式会社内 (56)参考文献 実開 平1−89957(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 16/00 - 16/56 C23F 4/00 - 4/04 H01L 21/205 H01L 21/3065 H01L 21/31 H05H 1/46 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H05H 1/46 H01L 21/302 C (72) Inventor Kazuo Maeda 2-13-29 Konan, Minato-ku, Tokyo Inside Semiconductor Process Research Laboratories (72 ) Inventor Junichi Aoki 3-11-28 Mita, Minato-ku, Tokyo Cannon Sales Co., Ltd. (56) References JP-A-1-89957 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB Name) C23C 16/00-16/56 C23F 4/00-4/04 H01L 21/205 H01L 21/3065 H01L 21/31 H05H 1/46

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 中央部から端部に至る中程までの領域に
凹部が形成され、該凹部にガスを導入する貫通孔を有す
る基体と、前記凹部内に設置され、前記導入されたガス
を放射方向に分流するガス受け部材と、前記受け部材に
よって導かれたガスを前記中央部方向及び周辺方向に再
分流し、該再分流されたガスを前記中央部の周りの環状
領域から放出するガス放出具とを備えたガス分散器にお
いて、前記ガス放出具は、前記ガス放出具の外周部で前
記基体と接触し、かつ前記ガス放出具の内周部で前記受
け部材を介して前記基体と接触していることを特徴とす
るガス分散器。
1. A base having a through hole through which a gas is introduced into a recess in a region from the center to an intermediate portion from an end, and a base provided in the recess, wherein the introduced gas is removed. A gas receiving member that diverges in the radial direction, and a gas that re-divides the gas guided by the receiving member in the central direction and the peripheral direction, and discharges the re-divided gas from an annular region around the central portion. In the gas disperser provided with a discharging device, the gas discharging device is in contact with the base at an outer peripheral portion of the gas discharging device, and is connected to the base via the receiving member at an inner peripheral portion of the gas discharging device. A gas disperser characterized by being in contact.
【請求項2】 前記環状領域に複数のガス放出孔が分布
していることを特徴とする請求項1記載のガス分散器。
2. The gas distributor according to claim 1, wherein a plurality of gas discharge holes are distributed in the annular region.
【請求項3】 前記ガス分散器は前記ガス放出具の環状
領域が形成された面に略垂直な軸を中心として回転可能
となっていることを特徴とする請求項1又は請求項2記
載のガス分散器。
3. The gas disperser according to claim 1, wherein the gas disperser is rotatable about an axis substantially perpendicular to a surface on which the annular region of the gas discharging device is formed. Gas disperser.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
のガス分散器と、 第2の電極であって、前記ガス分散器に対向し、かつ固
定して設置された、前記環状領域に対面して載置される
被処理体の載置部を有する被処理体の載置台とを具備す
ることを特徴とするプラズマ処理装置。
4. The gas dispersion device according to claim 1, further comprising: a second electrode, the annular region facing and fixed to the gas dispersion device. And a mounting table for the object to be processed having a mounting portion for the object to be processed to be placed facing the plasma processing apparatus.
【請求項5】 前記ガス分散器に前記ガスをプラズマ化
する高周波電源が接続されていることを特徴とする請求
項4記載のプラズマ処理装置。
5. The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein a high-frequency power supply for converting the gas into plasma is connected to the gas disperser.
【請求項6】 前記載置台に載置される被処理体にバイ
アス電圧を付与する交流電源が前記載置台に接続されて
いることを特徴とする請求項4又は請求項5記載のプラ
ズマ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein an AC power supply for applying a bias voltage to the object mounted on the mounting table is connected to the mounting table. .
JP8016503A 1996-02-01 1996-02-01 Gas disperser and plasma processing device Expired - Lifetime JP2975885B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8016503A JP2975885B2 (en) 1996-02-01 1996-02-01 Gas disperser and plasma processing device
TW086100949A TW340957B (en) 1996-02-01 1997-01-28 Plasma processor and gas release device
KR1019970002518A KR100229181B1 (en) 1996-02-01 1997-01-29 Gas dispersing device and plasma treating device
EP97101452A EP0788137A3 (en) 1996-02-01 1997-01-30 Plasma processing equipment
US08/792,138 US5834730A (en) 1996-02-01 1997-01-31 Plasma processing equipment and gas discharging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8016503A JP2975885B2 (en) 1996-02-01 1996-02-01 Gas disperser and plasma processing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09209151A JPH09209151A (en) 1997-08-12
JP2975885B2 true JP2975885B2 (en) 1999-11-10

Family

ID=11918088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8016503A Expired - Lifetime JP2975885B2 (en) 1996-02-01 1996-02-01 Gas disperser and plasma processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2975885B2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100436543B1 (en) * 1997-08-14 2004-07-16 삼성전자주식회사 Dry etching equipment with insulator capable of breaking heat transfer for preventing polymers
JP2000030894A (en) * 1998-07-07 2000-01-28 Kokusai Electric Co Ltd Plasma processing method and device
JP2000133597A (en) * 1998-10-22 2000-05-12 Tadahiro Omi Device for manufacturing semiconductor
JP2001230235A (en) * 2000-02-14 2001-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma etching device for crystal plate and method for manufacturing crystal plate as well as crystal plate
JP4015343B2 (en) * 2000-03-22 2007-11-28 芝浦メカトロニクス株式会社 Dry etching equipment
JP2004193632A (en) * 2004-03-22 2004-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma etching device for quartz plate
JP4185483B2 (en) 2004-10-22 2008-11-26 シャープ株式会社 Plasma processing equipment
JP4584722B2 (en) * 2005-01-13 2010-11-24 シャープ株式会社 Plasma processing apparatus and semiconductor device manufactured by the same
JP2006196681A (en) 2005-01-13 2006-07-27 Sharp Corp Plasma processing device and semiconductor element manufactured by the same
EP2311067A1 (en) * 2007-11-08 2011-04-20 Applied Materials Inc. a Corporation of the State of Delaware Electrode arrangement with movable shield
JP5812606B2 (en) * 2010-02-26 2015-11-17 株式会社日立国際電気 Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method
KR101205433B1 (en) * 2010-07-28 2012-11-28 국제엘렉트릭코리아 주식회사 Substrate susceptor and depositon apparatus using sysceptor
US8562785B2 (en) * 2011-05-31 2013-10-22 Lam Research Corporation Gas distribution showerhead for inductively coupled plasma etch reactor
US20170178758A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Applied Materials, Inc. Uniform wafer temperature achievement in unsymmetric chamber environment

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09209151A (en) 1997-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4118954B2 (en) Shower head for uniform distribution of process gas
US5834730A (en) Plasma processing equipment and gas discharging device
US5383971A (en) Differential pressure CVD chuck
TWI469238B (en) Plasma etching treatment device and plasma etching treatment method
JP2975885B2 (en) Gas disperser and plasma processing device
KR100445018B1 (en) Method and Apparatus for Metallizing High Aspect Ratio Silicon Semiconductor Device Contacts
US8883029B2 (en) Method of making a gas distribution member for a plasma processing chamber
KR100574116B1 (en) Single-substrate-treating apparatus for semiconductor processing system
CN110337714B (en) Substrate support and substrate processing system
EP0179665A2 (en) Apparatus and method for magnetron-enhanced plasma-assisted chemical vapor deposition
US8394200B2 (en) Vertical plasma processing apparatus for semiconductor process
US4962727A (en) Thin film-forming apparatus
US5626678A (en) Non-conductive alignment member for uniform plasma processing of substrates
KR19980063671A (en) Substrate support member for uniform heating of the substrate
WO2006109735A1 (en) Film forming method and film forming apparatus
JP2978974B2 (en) Plasma processing equipment
US5387289A (en) Film uniformity by selective pressure gradient control
JPH05217922A (en) Precipitation method of layer from vapor phase by means of plasma
JPH09186112A (en) Film forming processor
JP2990551B2 (en) Film processing equipment
JPH0610140A (en) Thin film deposition device
JPH0361377A (en) Microwave-plasma film depositing device
JP2000208424A (en) Treatment device and its method
US11749554B2 (en) Multi-wafer deposition tool for reducing residual deposition on transfer blades and methods of operating the same
JP3282326B2 (en) Plasma processing equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990810