JP3162223B2 - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造プロ
セス等において、層間絶縁膜やパッシベーション膜など
の薄膜を電子サイクロトロン共鳴現象（ＥＣＲ現象）を
利用して形成する薄膜形成装置に関する。
セス等において、層間絶縁膜やパッシベーション膜など
の薄膜を電子サイクロトロン共鳴現象（ＥＣＲ現象）を
利用して形成する薄膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＬＳＩ（大規模集積回路）に代表
される半導体装置の製造プロセスにおいて、薄膜，特に
層間絶縁膜やパッシベーション膜を形成するのに、ＥＣ
Ｒ−ＣＶＤ装置が積極的に検討されている。ＥＣＲ−Ｃ
ＶＤは、低温で膜形成が可能なことや、利用するラジカ
ルやイオンの大きさがそろっていること、また、従来の
ＲＦプラズマＣＶＤに比べてプラズマダメージが少な
く、さらに高真空領域で膜形成が可能であるなどの多く
の利点を有していることから、最近特に微細化，高密度
化が進んでいる半導体装置の製造プロセスにおいて着目
されている。
される半導体装置の製造プロセスにおいて、薄膜，特に
層間絶縁膜やパッシベーション膜を形成するのに、ＥＣ
Ｒ−ＣＶＤ装置が積極的に検討されている。ＥＣＲ−Ｃ
ＶＤは、低温で膜形成が可能なことや、利用するラジカ
ルやイオンの大きさがそろっていること、また、従来の
ＲＦプラズマＣＶＤに比べてプラズマダメージが少な
く、さらに高真空領域で膜形成が可能であるなどの多く
の利点を有していることから、最近特に微細化，高密度
化が進んでいる半導体装置の製造プロセスにおいて着目
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
なＥＣＲ−ＣＶＤ装置では、その原理上の特徴に起因す
る欠点の１つとして、段差部の側壁への段差被覆性が不
十分であるという問題点があった。このような問題点を
解決する方法として、基板側にＲＦバイアスを印加する
といった方法が提案されている。しかし、この方法で
は、新たにＲＦの発振器や整合器を用意しなければなら
ず、その分のコストが上昇するという問題があった。ま
た、バイアス電圧の最適化などが困難であるという問題
があった。さらには、ＲＦバイアスを印加して膜の形成
を行なうと、膜の内部応力が増加することも指摘されて
いる。このことは製造プロセス上非常に大きな問題とな
る可能性がある。
なＥＣＲ−ＣＶＤ装置では、その原理上の特徴に起因す
る欠点の１つとして、段差部の側壁への段差被覆性が不
十分であるという問題点があった。このような問題点を
解決する方法として、基板側にＲＦバイアスを印加する
といった方法が提案されている。しかし、この方法で
は、新たにＲＦの発振器や整合器を用意しなければなら
ず、その分のコストが上昇するという問題があった。ま
た、バイアス電圧の最適化などが困難であるという問題
があった。さらには、ＲＦバイアスを印加して膜の形成
を行なうと、膜の内部応力が増加することも指摘されて
いる。このことは製造プロセス上非常に大きな問題とな
る可能性がある。
【０００４】本発明は、上述した従来の問題点を解決す
るためのものであり、大がかりな機構を必要とせずに、
薄膜形成時のステップカバレージ特性（段差被覆性）を
向上させることの可能な薄膜形成装置を提供することを
目的としている。
るためのものであり、大がかりな機構を必要とせずに、
薄膜形成時のステップカバレージ特性（段差被覆性）を
向上させることの可能な薄膜形成装置を提供することを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は、基板ホルダに回転運動を与え
る回転部と、基板ホルダの回転運動を阻害せずに基板ホ
ルダおよび基板のプラズマ流に対する傾きをチャンバの
外部から調整可能に基板ホルダを支持する支持部とを有
している。これにより、大がかりな機構を必要とせず
に、薄膜形成時のステップカバレージ特性（段差被覆
性）を向上させることが可能である。
成するために、本発明は、基板ホルダに回転運動を与え
る回転部と、基板ホルダの回転運動を阻害せずに基板ホ
ルダおよび基板のプラズマ流に対する傾きをチャンバの
外部から調整可能に基板ホルダを支持する支持部とを有
している。これにより、大がかりな機構を必要とせず
に、薄膜形成時のステップカバレージ特性（段差被覆
性）を向上させることが可能である。
【０００６】上記支持部が、基板ホルダの外周部を摺動
自在に支持する回転カイドと、該回転ガイドに関節機構
によって一端が連結されている支持棒とを有し、該支持
棒が、前記回転ガイドからチャンバを貫通してチャンバ
の外部に延び、チャンバに摺動自在に保持されている場
合には、基板ホルダの傾きをチャンバの外部から手動に
よって容易に調整することができる。
自在に支持する回転カイドと、該回転ガイドに関節機構
によって一端が連結されている支持棒とを有し、該支持
棒が、前記回転ガイドからチャンバを貫通してチャンバ
の外部に延び、チャンバに摺動自在に保持されている場
合には、基板ホルダの傾きをチャンバの外部から手動に
よって容易に調整することができる。
【０００７】また、支持棒連結部の支持棒に対する角度
を表示するための角度表示手段がさらに設けられている
場合には、基板ホルダの傾きを容易にモニタすることが
でき、傾きの調整を正確に行なうことができて、良好な
薄膜を再現性良く形成することができる。
を表示するための角度表示手段がさらに設けられている
場合には、基板ホルダの傾きを容易にモニタすることが
でき、傾きの調整を正確に行なうことができて、良好な
薄膜を再現性良く形成することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係る薄膜形成装置の第１の実施例
の構成図である。図１を参照すると、チャンバ１００に
は、チャンバ１００内を真空排気するための排気口１０
１と、チャンバ１００に所定のガスを導入するためのガ
ス導入口１０２とが設けられている。また、チャンバ１
００内は、反応室１０と、プラズマ室１１とにより区分
されており、プラズマ室１１の周囲には、ガス導入口１
０２から導入されたガスをプラズマ状態に活性化するた
めのプラズマ装置（例えば励磁コイル）１０８が設けら
れている。
する。図１は本発明に係る薄膜形成装置の第１の実施例
の構成図である。図１を参照すると、チャンバ１００に
は、チャンバ１００内を真空排気するための排気口１０
１と、チャンバ１００に所定のガスを導入するためのガ
ス導入口１０２とが設けられている。また、チャンバ１
００内は、反応室１０と、プラズマ室１１とにより区分
されており、プラズマ室１１の周囲には、ガス導入口１
０２から導入されたガスをプラズマ状態に活性化するた
めのプラズマ装置（例えば励磁コイル）１０８が設けら
れている。
【０００９】また、反応室１０内には、膜の形成される
べき表面をもつ基板１と、基板１を支持するための基板
ホルダ２とが配置されるようになっている。また、基板
ホルダ２に回転運動を与える回転部１３が設けられ、ま
た、基板ホルダ２および基板１の傾きを調整可能に基板
ホルダ２を支持するホルダ支持部１２が設けられてい
る。
べき表面をもつ基板１と、基板１を支持するための基板
ホルダ２とが配置されるようになっている。また、基板
ホルダ２に回転運動を与える回転部１３が設けられ、ま
た、基板ホルダ２および基板１の傾きを調整可能に基板
ホルダ２を支持するホルダ支持部１２が設けられてい
る。
【００１０】図１の例では、ホルダ支持部１２は、２つ
の回転ガイド２０，２１に２本の支持棒２２，２３がそ
れぞれ枢着されて構成されている。図２は回転ガイド，
例えば２０の構成例を示すものであり、図２の例では、
回転ガイド２０は、基板ホルダ２の外周部を摺動自在に
支持するための溝２０ａを有している。回転ガイド２０
の溝２０ａは、基板ホルダ２の回転方向Ｃに沿って設け
られており、その深さＤは、２つの回転ガイド２０，２
１間の距離が変化し、基板ホルダ２が後述のように傾い
たときにも基板ホルダ２を十分に支持するのに必要な大
きさのものとなっている。また、図２の例では、基板ホ
ルダ２は、ベアリング２０ｃを介して溝２０ａの面に当
接しており、実際には、このベアリング２０ｃによって
溝２０ａにその深さ方向Ｙに摺動自在に、かつ、回転方
向Ｃに回転自在に支持されている。他方の回転ガイド２
１も回転ガイド２０と同様の構成のものとなっており、
同様の溝２１ａ，ベアリング２１ｃを有している。この
ように、基板ホルダ２は、その回転運動を阻害されず
に、回転ガイド２０，２１に摺動自在に支持され、また
基板ホルダ２が傾いた状態でも回転ガイド２０，２１に
十分に支持されている。
の回転ガイド２０，２１に２本の支持棒２２，２３がそ
れぞれ枢着されて構成されている。図２は回転ガイド，
例えば２０の構成例を示すものであり、図２の例では、
回転ガイド２０は、基板ホルダ２の外周部を摺動自在に
支持するための溝２０ａを有している。回転ガイド２０
の溝２０ａは、基板ホルダ２の回転方向Ｃに沿って設け
られており、その深さＤは、２つの回転ガイド２０，２
１間の距離が変化し、基板ホルダ２が後述のように傾い
たときにも基板ホルダ２を十分に支持するのに必要な大
きさのものとなっている。また、図２の例では、基板ホ
ルダ２は、ベアリング２０ｃを介して溝２０ａの面に当
接しており、実際には、このベアリング２０ｃによって
溝２０ａにその深さ方向Ｙに摺動自在に、かつ、回転方
向Ｃに回転自在に支持されている。他方の回転ガイド２
１も回転ガイド２０と同様の構成のものとなっており、
同様の溝２１ａ，ベアリング２１ｃを有している。この
ように、基板ホルダ２は、その回転運動を阻害されず
に、回転ガイド２０，２１に摺動自在に支持され、また
基板ホルダ２が傾いた状態でも回転ガイド２０，２１に
十分に支持されている。
【００１１】また、支持棒２２，２３は、一端２２ａ，
２３ａが回転ガイド２０，２１に関節機構，例えばピン
２４，２５によって枢着され、他端２２ｂ，２３ｂがフ
リーであって、回転ガイド２０，２１からチャンバ１０
０の側壁１０４を貫通して外部に延びている。
２３ａが回転ガイド２０，２１に関節機構，例えばピン
２４，２５によって枢着され、他端２２ｂ，２３ｂがフ
リーであって、回転ガイド２０，２１からチャンバ１０
０の側壁１０４を貫通して外部に延びている。
【００１２】また、回転部１３は、回転駆動部（例えば
モータ）Ｍと、基板回転軸４と、弾性体３とを有してい
る。ここで、基板回転軸４は、その一端が回転駆動部Ｍ
に連結され、他端が弾性体３を介して基板ホルダ２に連
結されており、弾性体３からチャンバ１００の側壁１０
４を貫通して、チャンバ１００の外部に配置されている
回転駆動部Ｍまで延びている。
モータ）Ｍと、基板回転軸４と、弾性体３とを有してい
る。ここで、基板回転軸４は、その一端が回転駆動部Ｍ
に連結され、他端が弾性体３を介して基板ホルダ２に連
結されており、弾性体３からチャンバ１００の側壁１０
４を貫通して、チャンバ１００の外部に配置されている
回転駆動部Ｍまで延びている。
【００１３】なお、ホルダ支持部１２の２本の支持棒２
２，２３は、チャンバ１００の側壁１０４のところで、
密封部材２６，２７により矢印Ａの方向に摺動自在に保
持されている。また、回転部１３の基板回転軸４は、チ
ャンバ１００の側壁１０４のところで密封部材２８によ
り回転自在に保持されている。
２，２３は、チャンバ１００の側壁１０４のところで、
密封部材２６，２７により矢印Ａの方向に摺動自在に保
持されている。また、回転部１３の基板回転軸４は、チ
ャンバ１００の側壁１０４のところで密封部材２８によ
り回転自在に保持されている。
【００１４】次に、このような構成の薄膜形成装置の動
作について説明する。基板１の表面に薄膜を形成するた
め、この薄膜形成装置では、先ず、チャンバ１００内を
真空排気し、次いで、ガス導入口１０２から所定のガス
を導入する。このガス流は、プラズマ室１１を通るとき
に、プラズマ装置１０８によりプラズマ化されて、プラ
ズマ流ＰＬとなって基板１に向かう。ところで、一般的
な薄膜形成装置，例えばＥＣＲ−ＣＶＤ装置の場合、薄
膜が形成されるべき基板の表面は、図１に示すように、
プラズマ流ＰＬの流れの方向Ｂに対して直角に配置され
るのが通例である。このため、ラジカルやイオンなどの
活性種は基板１の表面に対してほぼ垂直θ（＝９０°）
に入射する。その結果、基板１の表面に段差部があると
き、段差部の側壁への成膜速度は実質的に極端に低下
し、段差被覆性は劣化する。これは、基板１を回転させ
たとしても基本的に解決できるものではない。その理由
は、基板１の回転を行なっても基板の表面から見た場合
の入射してくる活性種の入射角度がほとんど変わらない
ためである。
作について説明する。基板１の表面に薄膜を形成するた
め、この薄膜形成装置では、先ず、チャンバ１００内を
真空排気し、次いで、ガス導入口１０２から所定のガス
を導入する。このガス流は、プラズマ室１１を通るとき
に、プラズマ装置１０８によりプラズマ化されて、プラ
ズマ流ＰＬとなって基板１に向かう。ところで、一般的
な薄膜形成装置，例えばＥＣＲ−ＣＶＤ装置の場合、薄
膜が形成されるべき基板の表面は、図１に示すように、
プラズマ流ＰＬの流れの方向Ｂに対して直角に配置され
るのが通例である。このため、ラジカルやイオンなどの
活性種は基板１の表面に対してほぼ垂直θ（＝９０°）
に入射する。その結果、基板１の表面に段差部があると
き、段差部の側壁への成膜速度は実質的に極端に低下
し、段差被覆性は劣化する。これは、基板１を回転させ
たとしても基本的に解決できるものではない。その理由
は、基板１の回転を行なっても基板の表面から見た場合
の入射してくる活性種の入射角度がほとんど変わらない
ためである。
【００１５】このような問題を回避するためには、基板
ホルダ２が図１に示すようにプラズマ流ＰＬに対し、ほ
ぼ垂直θ（＝９０°）になっている状態において、一方
の支持棒，例えば２２を外部からの手操作で反応室１０
側へ押し込み、同時に他方の支持棒，例えば２３を同じ
移動量だけ引き出す。基板ホルダ２は、弾性体３を介し
て基板回転軸４に連結しているので、その中心位置はほ
とんど移動せず、従って、図３のように、２本の支持棒
２２，２３の移動量に応じた角度Ψ（＝９０゜−θ）だ
け傾くことになる。この状態で、回転駆動部Ｍにより基
板ホルダ２を回転させると、回転ガイド２４，２５は、
基板ホルダ２の位置，すなわち傾きだけを制限する一方
で、回転運動を全く阻害しないので、基板ホルダ２を傾
いた状態のまま回転させることができる。すなわち、基
板ホルダ２の回転運動を全く阻害せずに、その傾きだけ
を外部から制御することが可能となる。
ホルダ２が図１に示すようにプラズマ流ＰＬに対し、ほ
ぼ垂直θ（＝９０°）になっている状態において、一方
の支持棒，例えば２２を外部からの手操作で反応室１０
側へ押し込み、同時に他方の支持棒，例えば２３を同じ
移動量だけ引き出す。基板ホルダ２は、弾性体３を介し
て基板回転軸４に連結しているので、その中心位置はほ
とんど移動せず、従って、図３のように、２本の支持棒
２２，２３の移動量に応じた角度Ψ（＝９０゜−θ）だ
け傾くことになる。この状態で、回転駆動部Ｍにより基
板ホルダ２を回転させると、回転ガイド２４，２５は、
基板ホルダ２の位置，すなわち傾きだけを制限する一方
で、回転運動を全く阻害しないので、基板ホルダ２を傾
いた状態のまま回転させることができる。すなわち、基
板ホルダ２の回転運動を全く阻害せずに、その傾きだけ
を外部から制御することが可能となる。
【００１６】このように、この第１の実施例では、薄膜
が形成されるべき表面を有する基板１に、プラズマ流に
対して伏角Ψを持たせることができ、プラズマ流ＰＬの
流れの方向Ｂに対して傾きθ（θ≠９０゜）を持たせた
状態で基板１を回転させることにより、基板表面のある
一点から見た場合の活性種の入射角度を連続的に変化さ
せることができる。従って、２本の支持棒２２，２３の
移動量を適切に制御し、基板１に与える伏角Ψを調節す
ることにより、基板表面の段差部の側壁にも有効に活性
種が入射し、優れた段差被覆性を得ることができる。ま
た、基板１の伏角制御は外部から行なうことができるの
で、薄膜の形成中にもその伏角の大きさを変化させるこ
とが可能となる。また、これらの制御は大がかりな機構
を必要とせず、また容易に制御性良く実現できる。
が形成されるべき表面を有する基板１に、プラズマ流に
対して伏角Ψを持たせることができ、プラズマ流ＰＬの
流れの方向Ｂに対して傾きθ（θ≠９０゜）を持たせた
状態で基板１を回転させることにより、基板表面のある
一点から見た場合の活性種の入射角度を連続的に変化さ
せることができる。従って、２本の支持棒２２，２３の
移動量を適切に制御し、基板１に与える伏角Ψを調節す
ることにより、基板表面の段差部の側壁にも有効に活性
種が入射し、優れた段差被覆性を得ることができる。ま
た、基板１の伏角制御は外部から行なうことができるの
で、薄膜の形成中にもその伏角の大きさを変化させるこ
とが可能となる。また、これらの制御は大がかりな機構
を必要とせず、また容易に制御性良く実現できる。
【００１７】本願の発明者は、実際、図１に示す装置を
以下のようにして作製した。すなわち、弾性体３として
は、図１に示すようにステンレス（ＳＵＳ３１６）製の
溶接ベローズ（直径φ２５ｍｍ，自由長４０ｍｍ）を用
いた。なお、弾性体３としてはこの他に金属，あるいは
樹脂製のコイル状スプリングや、ゴム等のような弾性体
を使用することができる。また、弾性体３として、関節
構造等により弾性機能を有する所謂ユニバーサル・ジョ
イント等を使用することもできる。
以下のようにして作製した。すなわち、弾性体３として
は、図１に示すようにステンレス（ＳＵＳ３１６）製の
溶接ベローズ（直径φ２５ｍｍ，自由長４０ｍｍ）を用
いた。なお、弾性体３としてはこの他に金属，あるいは
樹脂製のコイル状スプリングや、ゴム等のような弾性体
を使用することができる。また、弾性体３として、関節
構造等により弾性機能を有する所謂ユニバーサル・ジョ
イント等を使用することもできる。
【００１８】また、回転ガイド２０，２１は、基板ホル
ダ２の外周部を両側から挾み込む形で配置した針状ベア
リング構造のリニアガイドの一部を用いて製作した。ま
た、支持棒２２，２３はＳＵＳ３１６製の外径φ１２ｍ
ｍの丸棒材を用いて製作し、回転ガイド２０，２１と関
節構造を介して連結した。
ダ２の外周部を両側から挾み込む形で配置した針状ベア
リング構造のリニアガイドの一部を用いて製作した。ま
た、支持棒２２，２３はＳＵＳ３１６製の外径φ１２ｍ
ｍの丸棒材を用いて製作し、回転ガイド２０，２１と関
節構造を介して連結した。
【００１９】また、密封部材２６，２７，２８は、バイ
トンＯ−リングを２段に設けた機構のシールとした。ま
た、支持棒２２，２３がチャンバ１００内の真空状態に
よって反応室内１０に引き込まれるのを防止するため
に、機械的なストッパー（固定治具）（図示せず）を付
加した。
トンＯ−リングを２段に設けた機構のシールとした。ま
た、支持棒２２，２３がチャンバ１００内の真空状態に
よって反応室内１０に引き込まれるのを防止するため
に、機械的なストッパー（固定治具）（図示せず）を付
加した。
【００２０】以上のように作製したＥＣＲ−ＣＶＤ装置
により、実際に成膜実験を行ない、段差被覆性を評価し
た。
により、実際に成膜実験を行ない、段差被覆性を評価し
た。
【００２１】すなわち、図１に示すような伏角Ψが０度
の状態から、支持棒２２を反応室１０内に１５ｍｍ押し
込み、同時に支持棒２３を反応室１０内から１５ｍｍ引
き出して、基板１に所定の伏角Ψ（≠０）を与えた。な
お、基板１としては４インチ単結晶シリコンウェハーに
アルミニウムを成膜後、アルミニウムを線幅１μｍ，ス
ペース１μｍのストライプ状にパターニングしたものを
用いた。図４（ａ）にこのような基板１の断面を示す。
図４（ａ）において、２００がシリコンウェハーであ
り、２０１がパターニングされたアルミニウム配線であ
る。しかる後、この基板１の表面に以下に示す条件に
て、シリコン酸化膜を１μｍ形成した。 プラズマガス・・・Ｏ2 ５０ＳＣＣＭ 反応ガス・・・・・ＳｉＨ4 ３０ＳＣＣＭ マイクロ波電力・・ ６００Ｗ 成膜圧力・・・・・ ５×１０-4Ｔｏｒｒ 基板回転速度・・・ ４r.p.m 伏角Ψ・・・・・・・ ３０度
の状態から、支持棒２２を反応室１０内に１５ｍｍ押し
込み、同時に支持棒２３を反応室１０内から１５ｍｍ引
き出して、基板１に所定の伏角Ψ（≠０）を与えた。な
お、基板１としては４インチ単結晶シリコンウェハーに
アルミニウムを成膜後、アルミニウムを線幅１μｍ，ス
ペース１μｍのストライプ状にパターニングしたものを
用いた。図４（ａ）にこのような基板１の断面を示す。
図４（ａ）において、２００がシリコンウェハーであ
り、２０１がパターニングされたアルミニウム配線であ
る。しかる後、この基板１の表面に以下に示す条件に
て、シリコン酸化膜を１μｍ形成した。 プラズマガス・・・Ｏ2 ５０ＳＣＣＭ 反応ガス・・・・・ＳｉＨ4 ３０ＳＣＣＭ マイクロ波電力・・ ６００Ｗ 成膜圧力・・・・・ ５×１０-4Ｔｏｒｒ 基板回転速度・・・ ４r.p.m 伏角Ψ・・・・・・・ ３０度
【００２２】このように形成したシリコン酸化膜の段差
被覆性を断面観察した結果を図４（ｂ）に示す。図４
（ｂ）において、２０２が形成されたシリコン酸化膜で
ある。図４（ｂ）から、伏角Ψを与えて基板１を回転さ
せることにより、シリコン酸化膜２０２の段差被覆性が
非常に優れたものになることがわかる。比較のために、
通常のＥＣＲ−ＣＶＤ装置の場合のようにプラズマ流に
対して基板１の表面を垂直に配置して得られたシリコン
酸化膜２０２の形成結果を図４（ｃ）に示す。図４
（ｂ）を図４（ｃ）と比べれば明らかなように、伏角Ψ
を与えて基板１を回転させることにより、段差被覆性を
著しく向上させることができることがわかる。
被覆性を断面観察した結果を図４（ｂ）に示す。図４
（ｂ）において、２０２が形成されたシリコン酸化膜で
ある。図４（ｂ）から、伏角Ψを与えて基板１を回転さ
せることにより、シリコン酸化膜２０２の段差被覆性が
非常に優れたものになることがわかる。比較のために、
通常のＥＣＲ−ＣＶＤ装置の場合のようにプラズマ流に
対して基板１の表面を垂直に配置して得られたシリコン
酸化膜２０２の形成結果を図４（ｃ）に示す。図４
（ｂ）を図４（ｃ）と比べれば明らかなように、伏角Ψ
を与えて基板１を回転させることにより、段差被覆性を
著しく向上させることができることがわかる。
【００２３】図５は本発明に係る薄膜形成装置の第２の
実施例の構成図である。図５の薄膜形成装置は、図１に
示した第１の実施例の薄膜形成装置において、さらに支
持棒２２の他端２２ｂと支持棒２３の他端２３ｂとを連
結するための支持棒連結部３０が設けられている。この
支持棒連結部３０は、円筒部材３１と、一端３２ａが支
持棒２２の他端２２ｂにピン５０により枢着され、一部
分が円筒部材３１内に摺動自在に支持されている第１の
連結部材３２と、一端３３ａが支持棒２３の他端２３ｂ
にピン５１により枢着され、一部分が円筒部材３１内に
摺動自在に支持されている第２の連結部材３３と、第１
の連結部材３２と第２の連結部材３３とを連結する伸縮
自在なバネ部材３４と、円筒部材３３をチャンバ１００
の側壁１０４に矢印Ｆの向きに回動自在に支持する支持
部材３５とを有している。なお、図５において、第１の
連結部材３２と第２の連結部材３３とは、同じ形状，同
じ長さのものであって、円筒部材３１は、その両端がピ
ン５０，５１から等距離の位置に配置され、また、円筒
部材３１は、その中央位置において支持部材３５に回動
自在に支持されている。
実施例の構成図である。図５の薄膜形成装置は、図１に
示した第１の実施例の薄膜形成装置において、さらに支
持棒２２の他端２２ｂと支持棒２３の他端２３ｂとを連
結するための支持棒連結部３０が設けられている。この
支持棒連結部３０は、円筒部材３１と、一端３２ａが支
持棒２２の他端２２ｂにピン５０により枢着され、一部
分が円筒部材３１内に摺動自在に支持されている第１の
連結部材３２と、一端３３ａが支持棒２３の他端２３ｂ
にピン５１により枢着され、一部分が円筒部材３１内に
摺動自在に支持されている第２の連結部材３３と、第１
の連結部材３２と第２の連結部材３３とを連結する伸縮
自在なバネ部材３４と、円筒部材３３をチャンバ１００
の側壁１０４に矢印Ｆの向きに回動自在に支持する支持
部材３５とを有している。なお、図５において、第１の
連結部材３２と第２の連結部材３３とは、同じ形状，同
じ長さのものであって、円筒部材３１は、その両端がピ
ン５０，５１から等距離の位置に配置され、また、円筒
部材３１は、その中央位置において支持部材３５に回動
自在に支持されている。
【００２４】このような構成では、支持棒連結部３０の
第１の連結部材３２，バネ部材３４，第２の連結部材３
３は、円筒部材３１によって、常に同一軸線上に保持さ
れている。従って、支持棒連結部３０と、一対の支持棒
２２，２３と、基板ホルダ２とは、平行四辺形の所謂平
行クランク機構（平行運動機構）を構成し、例えば、一
方の支持棒２２を矢印Ａに沿って所定量移動させると、
他方の支持棒２３は支持棒２２とは反対の方向に支持棒
２２と同じ量だけ自動的に移動する。これにより、２本
の支持棒２２，２３を移動させ、伏角Ψを所定のものに
設定する調整作業を非常に容易にかつ確実に行なうこと
ができる。
第１の連結部材３２，バネ部材３４，第２の連結部材３
３は、円筒部材３１によって、常に同一軸線上に保持さ
れている。従って、支持棒連結部３０と、一対の支持棒
２２，２３と、基板ホルダ２とは、平行四辺形の所謂平
行クランク機構（平行運動機構）を構成し、例えば、一
方の支持棒２２を矢印Ａに沿って所定量移動させると、
他方の支持棒２３は支持棒２２とは反対の方向に支持棒
２２と同じ量だけ自動的に移動する。これにより、２本
の支持棒２２，２３を移動させ、伏角Ψを所定のものに
設定する調整作業を非常に容易にかつ確実に行なうこと
ができる。
【００２５】図６は本発明に係る薄膜形成装置の第３の
実施例の構成図である。図５の薄膜形成装置は、図５に
示した薄膜形成装置において、さらに、例えば、支持棒
２３と第１の連結部材３３とを連結しているピン５１の
部分に、角度読取部６０が付加されている。図６の例で
は、角度読取部６０は、角度目盛が付された角度目盛板
６１と、角度を指示するための指針６２とを有してお
り、角度目盛板６１は、支持棒２３に取付けられ（例え
ば固定され）、指針６２は、第２の連結部材３３に取付
けられている（例えば固定されている）。
実施例の構成図である。図５の薄膜形成装置は、図５に
示した薄膜形成装置において、さらに、例えば、支持棒
２３と第１の連結部材３３とを連結しているピン５１の
部分に、角度読取部６０が付加されている。図６の例で
は、角度読取部６０は、角度目盛が付された角度目盛板
６１と、角度を指示するための指針６２とを有してお
り、角度目盛板６１は、支持棒２３に取付けられ（例え
ば固定され）、指針６２は、第２の連結部材３３に取付
けられている（例えば固定されている）。
【００２６】このような構成では、第２の実施例で述べ
たように、２本の支持棒２２，２３と支持棒連結部３０
と基板ホルダ２とはいかなる場合も平行四辺形を形成
し、基板ホルダ２の伏角Ψは支持棒連結部３０の伏角と
一致する。従って、角度読取部６０の指針は、基板ホル
ダ２の伏角Ψを指示しており、これにより、外部から基
板ホルダ２の伏角Ψをモニタすることができ、伏角Ψの
調整を正確に行なうことができて、再現性の良い薄膜の
形成を行なうことができる。
たように、２本の支持棒２２，２３と支持棒連結部３０
と基板ホルダ２とはいかなる場合も平行四辺形を形成
し、基板ホルダ２の伏角Ψは支持棒連結部３０の伏角と
一致する。従って、角度読取部６０の指針は、基板ホル
ダ２の伏角Ψを指示しており、これにより、外部から基
板ホルダ２の伏角Ψをモニタすることができ、伏角Ψの
調整を正確に行なうことができて、再現性の良い薄膜の
形成を行なうことができる。
【００２７】上述の各実施例では、２本の支持棒２２，
２３が設けられている場合について説明したが、基板ホ
ルダ２を支持し、かつこれを移動させ、伏角Ψを調整す
るのに２本以上の支持棒を設けることもできる。但し、
実際上は、上述の各実施例のように、基板ホルダ２の対
向する位置に２本の支持棒を設けるのが最も望ましい。
２３が設けられている場合について説明したが、基板ホ
ルダ２を支持し、かつこれを移動させ、伏角Ψを調整す
るのに２本以上の支持棒を設けることもできる。但し、
実際上は、上述の各実施例のように、基板ホルダ２の対
向する位置に２本の支持棒を設けるのが最も望ましい。
【００２８】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項１乃至請
求項４記載の発明によれば、基板ホルダに回転運動を与
える回転部と、基板ホルダの回転運動を阻害せずに基板
ホルダおよび基板のプラズマ流に対する傾きをチャンバ
の外部から調整可能に基板ホルダを支持する支持部とを
有しているので、大がかりな機構を必要とせずに、薄膜
形成時のステップカバレージ特性（段差被覆性）を向上
させることが可能である。
求項４記載の発明によれば、基板ホルダに回転運動を与
える回転部と、基板ホルダの回転運動を阻害せずに基板
ホルダおよび基板のプラズマ流に対する傾きをチャンバ
の外部から調整可能に基板ホルダを支持する支持部とを
有しているので、大がかりな機構を必要とせずに、薄膜
形成時のステップカバレージ特性（段差被覆性）を向上
させることが可能である。
【００２９】また、請求項１乃至請求項４記載の発明に
よれば、支持部が、基板ホルダの外周部を摺動自在に支
持する回転カイドと、該回転ガイドに関節機構によって
一端が連結されている支持棒とを有し、該支持棒が、前
記回転ガイドからチャンバを貫通してチャンバの外部に
延び、チャンバに摺動自在に保持されているので、基板
ホルダの傾きをチャンバの外部から手動によって容易に
調整することができる。
よれば、支持部が、基板ホルダの外周部を摺動自在に支
持する回転カイドと、該回転ガイドに関節機構によって
一端が連結されている支持棒とを有し、該支持棒が、前
記回転ガイドからチャンバを貫通してチャンバの外部に
延び、チャンバに摺動自在に保持されているので、基板
ホルダの傾きをチャンバの外部から手動によって容易に
調整することができる。
【００３０】特に、請求項４記載の発明によれば、支持
棒連結部の支持棒に対する角度を表示するための角度表
示手段がさらに設けられているので、基板ホルダの傾き
を容易にモニタすることができ、傾きの調整を正確に行
なうことができて、良好な薄膜を再現性良く形成するこ
とができる。
棒連結部の支持棒に対する角度を表示するための角度表
示手段がさらに設けられているので、基板ホルダの傾き
を容易にモニタすることができ、傾きの調整を正確に行
なうことができて、良好な薄膜を再現性良く形成するこ
とができる。
【図１】本発明に係る薄膜形成装置の第１の実施例の構
成図である。
成図である。
【図２】回転ホルダの構成例を示す図である。
【図３】図１の薄膜形成装置において基板ホルダの傾き
を変えた状態を示す図である。
を変えた状態を示す図である。
【図４】（ａ）は基板の一例を示す図、（ｂ）は基板ホ
ルダに傾きをもたせて薄膜を形成した結果を示す図、
（ｃ）は基板ホルダを傾けずに薄膜を形成した結果を示
す図である。
ルダに傾きをもたせて薄膜を形成した結果を示す図、
（ｃ）は基板ホルダを傾けずに薄膜を形成した結果を示
す図である。
【図５】本発明に係る薄膜形成装置の第２の実施例の構
成図である。
成図である。
【図６】本発明に係る薄膜形成装置の第３の実施例の構
成図である。
成図である。
１ 基板 ２ 基板ホルダ ３ 弾性体 ４ 基板回転軸 １０ 反応室 １１ プラズマ室 １２ 支持部 ２０，２１ 回転ガイド ２０ａ，２１ａ 溝 ２２，２３ 支持棒 ２４，２５ 関節機構 ２６，２７，２８ 密封部材 ３０ 支持棒連結部 ３１ 円筒部材 ３２，３３ 連結部材 ３４ バネ部材 ３５ 支持部材 ５０，５１ ピン ６０ 角度読取部 ６１ 角度目盛板 ６２ 指針 １００ チャンバ １０１ 排気口 １０２ ガス導入口 １０４ チャンバ側壁 １０８ プラズマ装置 Ｍ 回転駆動部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−209485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−133725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−252421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−69233（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/31 C23C 16/50
Claims (4)
- 【請求項１】 チャンバ内で電子サイクロトロン共鳴現
象を利用してプラズマ流を発生させ、基板ホルダに支持
されている基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成装置に
おいて、前記基板ホルダに回転運動を与える回転部と、
基板ホルダの回転運動を阻害せずに基板ホルダおよび基
板のプラズマ流に対する傾きをチャンバの外部から調整
可能に基板ホルダを支持する支持部とを有しており、前
記支持部は、前記基板ホルダの外周部を摺動自在に支持
する回転カイドと、該回転ガイドに関節機構によって一
端が連結されている支持棒とを有し、該支持棒は、前記
回転ガイドからチャンバを貫通してチャンバの外部に延
び、チャンバに摺動自在に保持されていることを特徴と
する薄膜形成装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の薄膜形成装置において、
前記支持部の支持棒の他端はフリーであることを特徴と
する薄膜形成装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の薄膜形成装置において、
前記回転カイドは対向する位置に２つ設けられ、前記支
持棒は、各回転ガイドにつきそれぞれ１本ずつ設けられ
ており、２本の支持棒の他端は、支持棒連絡部によって
回動自在に連結され、支持棒連結部と２本の支持棒と基
板ホルダとの協働により基板ホルダの傾き角度を可変と
する平行クランク機構が形成されていることを特徴とす
る薄膜形成装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の薄膜形成装置において、
前記支持棒連結部の前記支持棒に対する角度を表示する
ための角度表示手段がさらに設けられていることを特徴
とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03127993A JP3162223B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03127993A JP3162223B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 薄膜形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224182A JPH06224182A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3162223B2 true JP3162223B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=12326886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03127993A Expired - Fee Related JP3162223B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3162223B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000021158A (ko) * | 1998-09-26 | 2000-04-15 | 윤종용 | 반도체 제조 장치 |
| JP5525462B2 (ja) * | 2000-07-21 | 2014-06-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 絶縁膜の形成方法および基板処理装置 |
| JP5620352B2 (ja) * | 2011-09-12 | 2014-11-05 | 株式会社日本製鋼所 | 成膜方法 |
| JP5908001B2 (ja) * | 2014-01-16 | 2016-04-26 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置 |
| CN113388820B (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-09 | 陛通半导体设备(苏州)有限公司 | 改善填充膜均匀性的基座装置、溅射设备及溅射工艺 |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP03127993A patent/JP3162223B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06224182A (ja) | 1994-08-12 |
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