JP3314151B2 - プラズマcvd装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
プラズマcvd装置及び半導体装置の製造方法Info
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- H01J2237/022—Avoiding or removing foreign or contaminating particles, debris or deposits on sample or tube
Description
ズマCVD(Chemical Vapor Deposition)装置に係わ
り、特に、平行平板電極が水平に配設されたプラズマC
VD装置に関する。
イス等の固体デバイスを製造するためには、この固体デ
バイスの基板(半導体デバイスのウェーハ、液晶表示デ
バイスのガラス基板等)の表面に所定の薄膜を形成する
成膜装置が必要になる。
所定の薄膜を形成するCVD装置がある。このCVD装
置としては、化学反応を促進するための活性化エネルギ
ーとしてプラズマを用いるプラズマCVD装置がある。
マを生成するための電源として、高周波電源を用いる高
周波放電型のプラズマCVD装置がある。また、このプ
ラズマCVD装置としては、プラズマを生成するための
電極として、平行平板電極を用いる平行平板型のプラズ
マCVD装置がある。この平行平板型のプラズマCVD
装置としては、平行平板電極を水平に配設する水平平行
平板型のプラズマCVD装置がある。
平平行平板電極を用い、プラズマ生成用の電源として高
周波電源を用いる従来のプラズマCVD装置の構成を示
す側断面図である。
00の内部に2つの平板電極110、120を配設し、
これらの間に高周波電源130から高周波電力を印加す
ることにより反応ガスをプラズマ化し、このプラズマに
よって反応ガスを励起することにより被処理基板Wの上
に所定の薄膜を形成するようになっている。
所定の薄膜としては、アモルファスシリコン膜(a−S
i膜)がある。このアモルファスシリコン膜を形成する
場合は、反応ガスとして、通常、SiH4ガスとH2ガス
とが用いられる。
た従来のプラズマCVD装置では、アモルファス−シリ
コン膜を形成する場合、上部電極110の周囲にパウダ
状の反応副生成物が付着する。この反応副生成物は、付
着力が弱いため、パーティクルの原因になるという問題
があった。
力の弱い反応副生成物が付着することによるパーティク
ルの発生を抑制することができるプラズマCVD装置を
提供することを目的とする。
に第1の発明のプラズマCVD装置は、上部電極の端部
を下部電極の上面に載置された被処理基板の上面より下
に延在することにより、上部電極の周囲に付着力の弱い
反応副生成物が付着することによるパーティクルの発生
を抑制するようにしたものである。
置は、水平にかつ対向するように配設された上部電極と
下部電極との間に電力を印加することにより成膜用の反
応ガスをプラズマ化し、このプラズマによって反応ガス
を励起することにより、下部電極の上面に載置された被
処理基板の表面に所定の薄膜を形成する装置において、
上部電極の端部が下部電極に載置された被処理基板の上
面より下方に延在されていることを特徴とする。
は、上部電極の端部が下部電極の上面に載置された被処
理基板の上面より下に延在されているため、被処理基板
の上方に存在する付着力の弱い反応副生成物を減少させ
ることができる。これは、上部電極の放電面には、付着
力の強い薄膜は形成されるが、付着力の弱い反応副生成
物は付着されないからである。これにより、反応副生成
物の落下によるパーティクルの発生が抑制される。その
結果、パーティクルの付着による被処理基板の汚染が抑
制され、歩留まりの向上が図られる。
の発明の装置において、上部電極の端部に絶縁体が設け
られていることを特徴とする。
は、上部電極の端部に絶縁体が設けられているので、こ
の端部で局所放電が発生することを防止することができ
る。
の発明の装置において、絶縁体の複数の面のうち、成膜
時に反応ガスに接する面が上方を向かないように設定さ
れていることを特徴とする。
は、絶縁体の接ガス面が上方を向かないように設定され
ているので、成膜時、この接ガス面に付着した反応副生
成物が気流によって上方に舞い上がることを抑制するこ
とができる。これにより、反応副生成物の舞い上がりに
よるパーティクルの発生を抑制することができる。
の発明の装置において、絶縁体の複数の面のうち、成膜
時に反応ガスに接する面が、被処理基板の搬送時に、こ
の被処理基板の搬送路に面しないように設定されている
ことを特徴とする。
は、絶縁体の接ガス面が、被処理基板の搬送時に、この
被処理基板の搬送路に面しないように設定されているの
で、被処理基板の搬送時、この搬送によって絶縁体付近
に気流が発生したとしても、絶縁体の接ガス面に付着し
た反応副生成物の舞い上がりが抑制される。これによ
り、反応副生成物の舞い上がりによるパーティクルの発
生が抑制される。
の発明の装置において、上部電極の端部の放電面が絶縁
されていることを特徴とする。
は、上部電極の端部の放電面が絶縁されているので、被
処理基板の周囲での放電を抑制することができる。これ
により、上部電極の端部の延長により上部電極の放電面
の面積が従来より拡大されているにもかかわらず、被処
理基板の上方でのプラズマ密度の低下を防止することが
できる。その結果、被処理基板の上方でのプラズマ処理
効率の低下を防止することができるので、膜厚の分布特
性の悪化を防止することができる。
板の表面に形成された薄膜中に取り込まれる電子の量が
増大することを防止することができる。これにより、電
子の取込み量の増大による膜応力の増大を防止すること
ができる。その結果、被処理基板の表面に形成された薄
膜が剥がれるのを防止することができる。
電極の端部の放電面がこの上部電極の中心軸を中心にリ
ング状に2つの放電面に分けられ、内側の放電面が絶縁
体により絶縁され、外側の放電面が絶縁加工により絶縁
されていることを特徴とする。
は、内側の放電面を絶縁する場合、絶縁体で絶縁するよ
うにしたので、絶縁加工により絶縁する場合に比べ、被
処理基板の周囲での放電を抑制する効果を高めることが
できる。
の放電面を絶縁する場合、絶縁加工により絶縁するよう
にしたので、絶縁体により絶縁する場合に比べ、内側の
放電面に設けられた絶縁体に付着力の弱い反応副生成物
が付着しないようにすることができる。また、このよう
な構成では、外側の放電面でも、付着力の弱い反応副生
成物が付着しないようにすることができる。なお、この
場合、外側の放電面では、プラズマ密度が低下するだけ
であるため、付着力の弱い反応副生成物が付着すること
がない。
の発明の装置において、上部電極の端部の放電面が下方
に向かうに従って徐々に拡大するように設定されている
ことを特徴とする。
は、上部電極の端部の放電面が下方に向かって徐々に拡
大するように設定されているので、この上部電極の端部
を下方に延長しているにもかかわらず、ガスクリーニン
グ時、この端部でクリーニングガスの流れが妨げられる
ことがない。これにより、プラズマを使ったガスクリー
ニングにより上部電極の放電面に形成された膜を除去す
る場合、この除去を容易に行うことができる。
の発明の装置において、絶縁体の複数の面のうち、成膜
時に反応ガスに接する面が上部電極の端部の放電面の延
長面をなすように設定されていることを特徴とする。
は、絶縁体の接ガス面を上部電極の端部の放電面の延長
面をなすように設定したので、この接ガス面でガスの流
れを妨げないようにすることができる。これにより、成
膜時は、この接ガス面に対する反応副生成物の付着を抑
制することができ、ガスクリーニング時は、この接ガス
面に付着した反応副生成物を効率的にエッチングするこ
とができる。その結果、ガスクリーニングによるクリー
ニング時間を短縮することができる。
の発明の装置において、上部電極の端部が被処理基板の
搬送路より下まで延在され、かつ、この基板搬送路付近
で水平に分割されていることを特徴とする。
は、上部電極の端部が被処理基板の搬送路より下まで延
在され、かつ、この基板搬送路付近で水平に分割されて
いるので、上部電極の端部が基板搬送路の下まで延在さ
れているにもかかわらず、基板搬送時の真空容器の開口
幅の増大を防止することができる。
求1の発明の装置において、上部電極が一箇所以上で水
平に分割され、各分割領域ごとに独立に給電されるよう
になっていることを特徴とする。
は、上部電極が一箇所以上で水平に分割され、各分割領
域ごとに独立に給電されるようになっているので、真空
容器の内部をプラズマを使ってガスクリーングする場
合、クリーニング速度の遅い部分には、大きな電力を供
給することができる。これにより、クリーニング効率を
高めることができる。
1の発明の装置において、成膜用の真空容器が内槽と外
槽とを備えた2槽構造の容器であり、上部電極と下部電
極とが内槽の中に配設されていることを特徴とする。
装置は、上部電極の端部の構造に特徴を有するものであ
るため、真空容器が1槽構造の装置だけでなく、2槽構
造の装置にも適用することができる。
明に係るプラズマCVD装置の実施の形態を詳細に説明
する。
の形態の構成を示す側断面図である。なお、図1には、
本発明を1槽構造の真空容器を有するプラズマCVD装
置に適用した場合を代表として示す。
00を有する。この真空容器200は、例えば、四角形
の箱状に形成されている。また、この真空容器200
は、水平に分割され、上側容器201と下側容器202
とを有する。上側容器201は、予め定めた位置に固定
されている。これに対し、下側容器202は、図示しな
い昇降機構により昇降駆動されるようになっている。
の上部電極210と下部電極220とが配設されてい
る。これらは、互いに対向するように、かつ、水平に配
設されている。上部電極210は、例えば、石英からな
る絶縁体230を介して上側容器201に支持されてい
る。下部電極220は、下側容器202にリング状の支
持板240を介して支持されている。この場合、下部電
極220は、真空容器210の内部を反応室1Aと排気
室2Aとに分割するように配設されている。
る。この箱状の上部電極210の内部は、反応ガスやク
リーニングガス等を分散させるためのガス分散部211
とされている。この上部電極210の天板212には、
反応ガス等をガス分散部211に導入するためのガス導
入部250が接続されている。また、この天板212に
は、反応ガス等を加熱するためのヒータ線260が埋設
されている。上部電極210の底板213には、複数の
ガス分散孔214が形成されている。以下、この底板2
13をガス分散板という。
21が設定されている。この基板載置面221には、成
膜時、処理すべき基板Wが載置される。この基板載置面
221は、真空容器200の分割位置付近に位置決めさ
れている。言い換えれば、基板搬送路付近に設定されて
いる。また、この下部電極220には、成膜時、被処理
基板Wを加熱するためのヒータ線290が埋設されてい
る。
反応室1Aの雰囲気を排気室2Aに排出するための複数
の排気孔241が形成されている。また、上記真空容器
200の底板には、排気室2Aの雰囲気を排出するため
の排気孔203が形成されている。
デンサ270を介して高周波電源280が接続されてい
る。これにより、上部電極210は、直流阻止コンデン
サ270を介して高周波電源280に接続されている。
また、上記真空容器200の下側容器202は、接地さ
れている。これにより、下部電極220は、支持板24
0と下側容器202とを介して接地されている。その結
果、上部電極210と下部電極220との間には、成膜
時、高周波電力が印加される。
た椀状に形成されている。この場合、このガス分散板2
13の端部は基板載置面221に載置された被処理基板
Wの上面より下に延在されている。図には、ガス分散板
213の端部を基板載置面221付近まで延在する場合
を示す。また、図には、この端部を基板搬送路(真空容
器200の分割位置付近)の手前まで延長する場合を示
す。
に向かうに従って徐々に拡大するように設定されてい
る。この場合、この放電面は、ガス分散板の中心軸を中
心にして、リング状に2つに分割されている。そして、
内側の放電面1aは水平に設定され、外側の放電面2a
は、内側の放電面1aに対して90度より大きな角度を
なすように設定されている。以下、内側の放電面1aを
水平部といい、外側の放電面2aを傾斜部という。下部
電極220の側面222は、傾斜部2aと並行となるよ
うに設定されている。
水平部1aにはアルミナ等によって形成されたリング状
の絶縁体300が貼り付けられている。また、傾斜部2
aは、アルミナ容射、アルマイト加工等により絶縁加工
されている。
によって形成されたリング状の絶縁体310が設けられ
ている。このリング状の絶縁体310は、例えば、下側
容器に取り付けられている。この絶縁体310のうち、
成膜時に反応ガス等に接する面311は、下部電極22
0の側面222とほぼ平行になるように傾斜されてい
る。以上が第1の実施の形態の構成である。
形成する場合の動作とガスクリーニング動作を行う場合
の動作とを説明する。まず、成膜を行う場合の動作を説
明する。
容器202が図示しない昇降機構により下降させられ
る。これにより、真空容器200が開かれる。次に、処
理すべき基板Wが基板搬送装置320により真空容器2
00の内部に搬入され、下部電極220の上面に設定さ
れた基板載置面221に載置される。次に、下側容器2
02が図示しない昇降機構により上昇させられる。これ
により、図1に示すように、真空容器200が閉じられ
る。
れる。これにより、真空容器200の内部に含まれる雰
囲気が排気口203を介して排出される。これにより、
真空容器200の内部が予め定めた真空状態に設定され
る。
態になると、成膜用の反応ガスがガス導入部250を介
してガス分散部211に導入される。ガス分散部211
に導入された反応ガスは、ガス分散板213のガス分散
孔214を介して電極210,220間に分散される。
このとき、真空容器200の内部の真空排気はそのまま
継続される。また、真空容器200の内部の圧力が検出
され、この検出出力に基づいて、真空排気量が制御され
る。これにより、真空容器200の内部の圧力が予め定
めた圧力に設定される。
圧力になると、電極210,220間に、高周波電源2
80から高周波電力が印加される。これにより、反応ガ
スがプラズマ化される。そして、このプラズマにより反
応ガスの分子が励起される。これにより、被処理基板W
の表面に所定の薄膜が形成される。この場合、未反応ガ
ス等は、排気孔241と、排気室2Aと、排気口203
とを介して排出される。
れると、反応ガスの供給が停止される。次に、下側容器
202が、図2に示すように、昇降機構により下降させ
られる。これにより、真空容器200が開かれる。次
に、図2に示すように、被処理基板Wが基板搬送装置3
20により真空容器200の外部に搬出される。このあ
と、次の被処理基板Wに対して上述した処理が実行され
る。以下、同様に、各被処理基板Wごとに上述した処理
が繰り返される。
に、ガスクリーニングを行う場合の動作を説明する。
221に被処理基板Wを載せない状態で、真空容器20
0の内部が真空排気される。真空容器200の内部が所
定の真空状態になると、ガスクリーニング用のクリーニ
ングガスがガス導入部250を介してガス分散部211
に導入される。ガス分散部211に導入されたクリーニ
ングガスは、ガス分散板213により電極210,22
0間に分散される。このとき、真空容器200の内部の
真空排気はそのまま継続される。また、真空容器200
の内部の圧力が予め定めた圧力になるように、真空排気
量が制御される。
圧力になると、電極210,220間に高周波電力が印
加される。これにより、クリーニングガスがプラズマ化
され、このプラズマによりクリーニングガスの分子が励
起される。これにより、ガス分散板213の放電面に形
成された薄膜や絶縁体310の接ガス面311に付着し
た反応副生成物がエッチングされる。エッチングされた
薄膜や反応副生成物は、排気孔241と、排気室2A
と、排気口203とを介して排出される。以上が、ガス
クリーニング動作である。
得ることができる。
電極210のガス分散板213の端部を下部電極220
の基板載置面221に載置された被処理基板Wの上面よ
り下に延在するようにしたので、被処理基板Wの上面よ
り上方に存在する反応副生成物を減少させることができ
る。これは、ガス分散板213の放電面には、付着力の
強い薄膜は形成されるが、付着力の弱い反応副生成物E
は付着しないからである。
ーティクルの発生を抑制することができる。その結果、
パーティクルの付着による被処理基板Wの汚染を抑制す
ることができるので、基板Wの歩留まりを向上させるこ
とができる。
板Wの汚染を抑制することができることにより、プラズ
マCVD装置のメンテナンスサイクルを延ばすことがで
きる。その結果、スループットを向上させることができ
る。
分散板213の端部に絶縁体310を設けるようにした
ので、ガス分散板213の端部を絶縁体230と平行に
延在しているにもかかわらず、この端部での局所放電の
発生を防止することができる。
体310の接ガス面311が水平面と90度より大きな
角度をなすようにしたので、この接ガス面311が上方
を向かないようにすることができる。これにより、成膜
時、この接ガス面311に付着した反応副生成物が気流
によって上方に舞い上がることを抑制することができ
る。その結果、反応副生成物の舞い上がりによるパーテ
ィクルの発生を抑制することができる。
体310を下側容器202に取り付けるようにしたの
で、被処理基板Wの搬送時(真空容器200の内部への
搬入時及び真空容器200の内部からの搬出時)、絶縁
体310の接ガス面311が被処理基板Wの搬送路に面
しないようにすることができる。
被処理基板Wの搬送によって絶縁体310付近に気流が
発生したとしても、絶縁体310の接ガス面311に付
着した反応副生成物の舞い上がりを抑制することができ
る。その結果、反応副生成物の舞い上がりによるパーテ
ィクルの発生を抑制することができる。
分散板213の端部の放電面を絶縁するようにしたの
で、ガス分散板213の端部を従来より延長しているに
もかかわらず、被処理基板Wの周囲での放電を抑制する
ことができる。これにより、被処理基板Wの上方でのプ
ラズマ密度の低下を防止することができるので、ここで
のプラズマ処理効率の低下を防止することができる。そ
の結果、膜厚分布特性の低下を防止することができる。
分散板213の端部の放電面を絶縁するようにしたの
で、ガス分散板213の端部を従来より延長しているに
もかかわらず、放電面の面積の増大を実質的に抑制する
ことができる。これにより、被処理基板Wの表面に形成
された薄膜中に取り込まれる電子の量の増大を抑制する
ことができるので、膜応力の増大を抑制することができ
る。これにより、被処理基板Wから薄膜が剥がれること
を防止することができる。
分散板213の端部の放電面の水平部1aを絶縁する場
合、絶縁体300により絶縁するようにしたので、絶縁
加工により絶縁する場合に比べ、被処理基板Wの周囲で
の放電を抑制する効果を高めることができる。
分散板213の端部の放電面の傾斜部2aを絶縁する場
合、絶縁加工により絶縁するようにしたので、絶縁体に
より絶縁する場合に比べ、水平部1aの絶縁体300に
付着力の弱い反応副生成物が付着しないようにすること
ができる。また、このような構成によれば、傾斜部2a
にも付着力の弱い反応副生成物が付着しないようにする
ことができる。これは、このような構成によれば、傾斜
部2aで反応副生成物の付着を防止することが可能なプ
ラズマ密度を確保することができるからである。
分散板213の端部の放電面を下方に向かうに従って徐
々に拡大するようにしたので、ガス分散板213の端部
を下方に延在しているにもかかわらず、ガスクリーニン
グ時、この端部の放電面でクリーニングガスの流れが妨
げられることを防止することができる。これにより、プ
ラズマを使ったガスクリーニングにより上部電極の放電
面に形成された膜を除去する場合、この除去を容易に行
うことができる。
縁体310の接ガス面311をガス分散板213の端部
の放電面の傾斜部2aと同じ傾斜面としたので、接ガス
面311を傾斜部2aの延長面をなすようにすることが
できる。これにより、この接ガス面311でガスの流れ
を妨げないようにすることができるので、成膜時は、こ
の接ガス面311に対する反応副生成物の付着を抑制す
ることができ、ガスクリーニング時は、この接ガス面3
11に付着した反応副生成物を効率的にエッチングする
ことができる。その結果、ガスクリーニングによるクリ
ーニング時間を短縮することができる。
部電極220の基板載置面221を基板搬送路付近に設
定するようにしたので、被処理基板Wの搬送時、真空容
器200の開口幅Y(図2参照)を小さくすることがで
きる。
ータ線260,290により反応室1Aの内部を高温に
保つようにしたので、成膜処理により反応室1Aの内部
に形成された堆積物(薄膜や反応副生成物等)からの発
塵を抑制することができる。
220の基板載置面221に、被処理基板Wとして、6
50mm×550mmのガラス基板を載置し、反応室1
Aを真空引きしてその真空度を1×10-3Toor以下
に保持し、反応室1Aに成膜用のSiH4ガスとH2ガス
とをそれぞれ200SCCM流し、電極210,220
間に13.56MHz、200Wの高周波電力を印加し
てプラズマを生成し、ガラス基板の表面にアモルファス
シリコン膜を形成する実験をした。
は、ガラス基板に付着したパーティクル数が2000個
/cm2であったのに対し、本実施の形態のプラズマC
VD装置では、ガラス基板に付着したパーティクル数が
100個/cm2に減少した。
000オングストローム/minの厚さのアモルファス
シリコン膜を生成した後、真空容器内のアモルファスシ
リコン膜や反応副生成物をすべてエッチングするのに1
5分を要していたのに対し、本実施の形態のプラズマC
VD装置では、9分でエッチングすることが可能になっ
た。
213の端部を絶縁しない場合は、膜応力として、50
0Mpaの応力が発生し、本実施の形態のように絶縁し
た場合は、これをさらに50Mpaまで低減することが
できた。
213の端部を絶縁しない場合は、膜厚の均一性が15
%以上だったのに対し、本実施の形態のように絶縁した
場合は、膜厚の均一性を5%以内に抑えることが可能に
なった。
図である。なお、図には、本実施の形態を2槽構造の真
空容器を有するプラズマCVD装置に適用した場合を示
す。
真空容器400が形成されている。この真空容器400
は、外槽の側壁と底板とをなす外槽本体401と、内槽
の側壁と底板とをなす内槽本体402と、外槽と内槽で
共用される天板403とを有する。
1aと搬出口12aとを有する。これらは、それぞれゲ
ート弁410,420で閉塞されている。
極440とが配設されている。これらは、互いに対向す
るように、かつ、水平に配設されている。上部電極43
0は、例えば、石英からなる絶縁体450を介して天板
403に支持されている。下部電極440は、複数の昇
降ロッド460の上端部に支持されている。この場合、
下部電極440は、内槽の内部を反応室1Aと排気室2
Aとに分割するように配設されている。
本体21aと下側本体22aとを有する。上側本体21
aは、天板403に支持されている。下側本体22a
は、支持体470を介して下部電極440に支持されて
いる。支持体470は、断面L字状に形成され、垂直部
471と水平部472とを有する。垂直部471は、内
槽の側壁の一部をなす。水平部472は、下部電極44
0に取り付けられている。
る。この箱状の上部電極430の内部は、反応ガスやク
リーニングガス等を分散させるためのガス分散部431
とされている。この上部電極430の天板432には、
反応ガスやクリーニングガス等をガス分散部431に導
入するための管状のガス導入部480が接続されてい
る。また、この天板432には、反応ガスやクリーニン
グガス及び対向する被処理基板W等を加熱するためのヒ
ータ線490が埋設されている。上部電極430の底板
433には、複数のガス分散孔434が形成されてい
る。以下、この底板433をガス分散板という。
置台442とを有する。基板載置台442の上面には、
成膜時、被処理基板Wが載置される。この基板載置台4
42の上面は、内槽の分割位置付近に位置決めされてい
る。電極本体441には、成膜時、被処理基板Wを加熱
するためのヒータ線500が埋設されている。
470の水平部472には、反応室1Aの雰囲気を排気
室2Aに排出するための複数の排気孔31aが形成され
ている。
雰囲気を排出するための管状の雰囲気排出部510が設
けられている。また、外槽本体401の底板には、雰囲
気排出部510を介して排出される雰囲気と外槽の内部
の雰囲気とを排出するための管状の雰囲気排出部520
が設けられている。雰囲気排出部510の先端部は、雰
囲気排出部520に挿入されている。
デンサ530を介して高周波電源540が接続されてい
る。これにより、上部電極430は、直流阻止コンデン
サ530を介して高周波電源540に接続されている。
また、外槽本体401は、接地されている。これによ
り、下部電極440は、内槽本体402と真空容器40
0とを介して接地されている。その結果、上部電極43
0と下部電極440との間には、成膜時、高周波電力が
印加される。
理基板Wの搬入、搬出時、基板Wを支持する複数の支持
ピン550を有する。この複数の支持ピン550は、そ
れぞれ昇降ロッド560の上端部に取り付けられてい
る。また、図示のプラズマCVD装置は、外槽の内部の
圧力を検出するための圧力検出センサ570を有する。
を拡大して示す側面断面図である。図示のごとく、ガス
分散板433は椀状に形成され、その端部が基板載置台
442に載置された被処理基板Wの上面より下に延在さ
れるようになっている。図には、ガス分散板213の端
部を基板載置台442の上面付近まで延長する場合を示
す。また、図には、この端部を支持体470の垂直部4
71の上端部の手前まで延在する場合を示す。
ガス分散板433の中心軸を中心としてリング状に2つ
に分割されている。そして、内側の放電面は、水平に設
定され、外側の放電面は、この内側の放電面と90度よ
り大きな角度をなすように設定されている。以下、内側
の放電面を水平部41aといい、外側の放電面を傾斜部
42aという。下部電極440の基板載置台442の側
面51aは、この傾斜部42aと平行となるように傾斜
されている。
水平部41aにはアルミナ等によって形成された絶縁体
580が貼り付けられている。また、傾斜部42aは、
アルミナ容射、アルマイト加工等により絶縁加工されて
いる。
によって形成された絶縁体590が設けられている。こ
の絶縁体590は、例えば、支持体470に取り付けら
れている。この絶縁体590のうち、成膜時に反応ガス
等に接する面591は、下部電極440の基板載置台4
42の側面51aとほぼ平行になるように傾斜されてい
る。以上が具体例の構成である。
形成する場合の動作とガスクリーニング動作を行う場合
の動作とを説明する。まず、成膜を行う場合の動作を説
明する。
ート弁410が開かれる。また、この場合、昇降ロッド
460が下降させられる。これにより、下部電極440
が下降させられる。その結果、下側本体22aと支持部
470とが下降し、内槽が開く。また、この場合、昇降
ロッド560が下降させられる。これにより、リフトピ
ン550が下降させられる。但し、この下降量は、下部
電極440の下降量より少し小さくなるように設定され
ている。これにより、リフトピン550の先端部は、図
5に示すように、基板載置台442の上面から少し浮い
た位置に位置決めされる。
装置により基板搬入口11aを介して真空容器400の
内部に搬入され、リフトピン550の上に載せられる。
次に、ゲート弁410が閉じられる。次に、昇降ロッド
460が上昇させられる。これにより、下部電極440
が上昇させられる。その結果、リフトピン550に載置
されている被処理基板Wが基板載置台442の上面に載
せ換えられる。
昇させられる。これにより、支持体470の垂直部47
1の上面が上側本体21aの下面に当接する。その結
果、内槽が閉じられる。なお、このとき、リフトピン5
50も上昇させられ、図3に示すような状態となる。
れる。これにより、内槽の内部の雰囲気が雰囲気排出部
510,520を介して排出される。また、外槽の内部
の雰囲気が雰囲気排出部520を介して排出される。こ
れにより、内槽と外槽の内部が所定の真空度に設定され
る。
れると、成膜用の反応ガスがガス導入部480を介して
ガス分散部431に導入される。ガス分散部431に導
入された反応ガスは、ガス分散板433により、上部電
極430と下部電極440との間に分散される。
のまま続行される。そして、内槽の内部の圧力が所定の
圧力となるように、この真空排気の排気量が制御され
る。この制御は、外槽の内部の圧力を制御することによ
り、間接的に行われる。外槽の内部の圧力は、圧力検出
センサ570により検出される。
高周波電源540から上部電極430と下部電極440
との間に高周波電力が印加される。これにより、上部電
極430と下部電極440との間にプラズマが生成され
る。その結果、反応ガスの分子がプラズマにより励起さ
れ、被処理基板Wの表面に所定の薄膜が形成される。
れると、反応ガスの供給が停止される。次に、昇降ロッ
ド460が下降させられる。これにより、下部電極44
0が下降させられる。その結果、内槽が開かれる。ま
た、被処理基板Wがリフトピン550に載せ換えられ
る。
Wを取り出し可能な位置まで下降させられる。次に、ゲ
ート弁420が開かれる。次に、図示しない基板搬送装
置により、リフトピン550に載置されている被処理基
板Wが基板搬出口12aを介して真空容器400の外部
に搬出される。このあと、次の被処理基板Wに対して、
再び上述した処理が実行される。以下、同様に、各被処
理基板Wごとに上述した処理が繰り返される。
に、ガスクリーニングを行う場合の動作を説明する。
板Wを載せない状態で、真空容器400の内部が真空排
気される。真空容器400の内部が所定の真空度に設定
されると、ガスクリーニング用のクリーニングガスがガ
ス導入部480を介してガス分散部431に導入され
る。ガス分散部431に導入されたクリーニングガス
は、ガス分散板433により電極430,440間に分
散される。
のまま継続される。そして、内槽の内部の圧力が所定の
圧力となるように、この真空排気量が制御される。この
制御も、成膜時と同じようにして行われる。
電極430,440間に高周波電力が印加される。これ
により、クリーニングガスがプラズマ化され、このプラ
ズマによりクリーニングガスの分子が励起される。その
結果、ガス分散板433の放電面に形成された薄膜や絶
縁体590の接ガス面591に付着した反応副生成物が
エッチングされる。エッチングされた薄膜や反応副生成
物は、排気孔31aと、排気室2Aと、雰囲気排出部5
10,520とを介して排出される。以上が、ガスクリ
ーニング動作である。
域が内槽の内部に限定されるので、真空容器として、1
槽構造の真空容器を使う場合より、プラズマの密度を高
めることができる。これにより、真空容器として、1槽
構造の真空容器を使う場合より、成膜効率やクリーニン
グ効率を高めることができる。
ので、内槽の放熱が抑制される。これにより、内槽の内
部がホットウォール状態に保持されるので、成膜時、内
槽の内壁に付着力の弱い反応副生成物が付着することが
抑制される。その結果、パーティクルの発生が抑制され
る。
ことができる。
430のガス分散板433の端部を下部電極440の基
板載置台442の上面に載置された被処理基板Wの上面
より下に延在するようにしたので、被処理基板Wの上面
より上方に存在する反応副生成物を減少させることがで
きる。
ーティクルの発生を抑制することができるので、パーテ
ィクルの付着による被処理基板Wの汚染を抑制すること
ができる。その結果、基板Wの歩留まりを向上させるこ
とができる。また、プラズマCVD装置のメンテナンス
サイクルを延ばすことができるので、スループットを向
上させることができる。
板433の端部に絶縁体590を設けるようにしたの
で、ガス分散板433の端部を絶縁体450と平行に延
長しているかかわらず、この端部での局所放電の発生を
防止することができる。
90の接ガス面591が水平面と90度より大きな角度
をなすようにしたので、この接ガス面591が上方を向
かないようにすることができる。これにより、成膜時、
この接ガス面591に付着した反応副生成物が気流によ
って上方に舞い上がることを抑制することができる。そ
の結果、反応副生成物の舞い上がりによるパーティクル
の発生を抑制することができる。
90を支持体470に取り付けるようにしたので、被処
理基板Wの搬送時、絶縁体590の接ガス面591が被
処理基板Wの搬送路に面しないようにすることができ
る。
被処理基板Wの搬送によって絶縁体590付近に気流が
発生したとしても、絶縁体590の接ガス面591に付
着した反応副生成物の舞い上がりを抑制することができ
る。その結果、反応副生成物の舞い上がりによるパーテ
ィクルの発生を低減することができる。
板433の端部の放電面を絶縁するようにしたので、ガ
ス分散板433の端部を延長しているにもかかわらず、
被処理基板Wの周囲での放電を抑制することができる。
これにより、被処理基板Wの上方でのプラズマ密度の低
下を防止することができるので、ここでのプラズマ処理
効率の低下を防止することができる。その結果、膜厚分
布特性の低下を防止することができる。
板433の端部の放電面を絶縁するようにしたので、ガ
ス分散板433の端部を従来より延長しているにもかか
わらず、放電面の面積の増大を実質的に抑制することが
できる。これにより、被処理基板Wの表面に形成された
薄膜中に取り込まれる電子の量の増大を抑制することが
できるので、膜応力の増大を抑制することができる。そ
の結果、被処理基板Wから薄膜が剥がれることを防止す
ることができる。
分散板433の端部の放電面の水平部41aを絶縁する
場合、絶縁体580により絶縁するようにしたので、絶
縁加工により絶縁する場合に比べ、被処理基板Wの周囲
での放電を抑制する効果を高めることができる。
板433の端部の放電面の傾斜部42aを絶縁する場
合、絶縁加工により絶縁するようにしたので、絶縁体に
より絶縁する場合に比べ、絶縁体580に付着力の弱い
反応副生成物が付着しないようにすることができる。ま
た、このような構成によれば、傾斜部42aにも付着力
の弱い反応副生成物が付着しないようにすることができ
る。これは、このような構成によれば、傾斜部42aで
反応副生成物の付着を防止することが可能なプラズマ密
度を確保することができるからである。
分散板433の端部の放電面を下方に向かうに従って徐
々に拡大するようにしたので、ガス分散板433の端部
を下方に延在させているにもかかわらず、ガスクリーニ
ング時、この端部の放電面でクリーニングガスの流れが
妨げられることを防止することができる。これにより、
プラズマを使ったガスクリーニングにより上部電極の放
電面に形成された膜を除去する場合、この除去を容易に
行うことができる。
縁体590の接ガス面591をガス分散板433の放電
面の傾斜部2の延長面をなすようにしたので、この接ガ
ス面591でガスの流れを妨げないようにすることがで
きる。これにより、成膜時は、この接ガス面591に対
する反応副生成物の付着を抑制することができ、ガスク
リーニング時は、この接ガス面591に付着した反応副
生成物を効率的にエッチングすることができる。その結
果、ガスクリーニングによるクリーニング時間を短縮す
ることができる。
極440の基板載置台442の上面を基板搬送路付近に
設定するようにしたので、被処理基板Wの搬送時、内槽
の真空容器200の開口幅Y(図5参照)を小さくする
ことができる。
線490,500により反応室1Aの内部を高温に保つ
ようにしたので、成膜処理により反応室1Aの内部に形
成された堆積物(薄膜や反応副生成物等)からの発塵を
抑制することができる。
の形態の構成を示す側断面図である。なお、図6におい
て、先の図1とほぼ同じ機能を有する部分には、同一符
号を付して詳細な説明を省略する。
13の端部の放電面を一旦水平に延長した後、この水平
部1aに対し、90度より大きな角度を持って延長する
ことにより、下方に向かうに従って徐々に拡大するよう
に設定する場合を説明した。これに対し、本実施の形態
では、図6に示すように、ガス分散板213の端部の放
電面61aを凹状曲面をなすように延長することによ
り、この放電面61aを下方に向かうに従って徐々に拡
大するように設定したものである。
放電面61aでガスの滞留を防止することができるの
で、成膜時は、この放電面61aに付着する薄膜の量を
低減することができ、ガスクリーニング時は、付着した
薄膜を効率的にエッチングすることができる。
aだけでなく、ガス分散板213の中央部の放電面62
aも凹状曲面をなすように設定する場合を示す。しかし
ながら、本実施の形態では、先の第1の実施の形態と同
様に、ガス分散板213の中央部の放電面62aは、水
平な平面状に形成し、端部の放電面61aだけ凹状曲面
をなすように設定してもよい。
図である。本例は、先の図3に示す例のように、真空容
器として2槽構造の真空容器を有するプラズマCVD装
置に、本実施の形態を適用したものである。なお、図7
において、先の図3とほぼ同じ機能を有する部分には、
同一符号を付して詳細な説明を省略する。
433の端部の放電面71aを凹状曲面をなすように設
定することにより、この放電面71aが下方に向かうに
従って徐々に拡大するようになっている。なお、図7に
は、ガス分散板433の中央部の放電面72aを平面状
に形成する場合を示す。
の形態の要部の構成を示す側断面図である。
ス面311を水平面と90度より大きな角度をなす1つ
の面で形成する場合を説明した。これに対し、図8
(a)に示す例は、接ガス面311を水平面と90度よ
り大きな角度をなし、かつ、互いに傾きの異なる2つの
面81a,82aの組み合わせにより形成するようにし
たものである。また、図8(b)に示す例は、接ガス面
311を凹状曲面をなす1つの曲面で形成するようにし
たものである。また、図8(c)に示す例は、接ガス面
311を水平な面101aと垂直な面102aとの組み
合わせにより形成するようにしたものである。
の接ガス面311が上方を向かないようにすることがで
きるので、成膜時、接ガス面311に付着している反応
副生成物が気流によって上方に舞い上がることを抑制す
ることができる。これにより、反応副生成物の舞い上が
りによるパーティクルの発生を抑制することができる。
なお、ここでの絶縁体310は、図3の装置の絶縁体5
90とも置き換えられることは勿論である。
の形態の構成を示す側断面図である。なお、図9には、
本発明を1槽構造の真空容器を有するプラズマCVD装
置に適用した場合を代表として示す。
端部を、真空容器200の分割位置の手前まで延長する
場合を説明した。これに対し、本実施の形態は、ガス分
散板の端部を真空容器の分割位置より下まで延長するこ
とにより、この端部より下方に付着した反応副生成物の
舞い上がりによるパーティクルの落下に低減するように
したものである。また、本実施の形態は、ガス分散板の
端部を真空容器の分割位置付近で水平に分割することに
より、ガス分散板の端部を真空容器の分割位置より下ま
で延長したことによる真空容器の開口幅の増大を防止す
るようにしたものである。
置の構成を図9を参照しながら詳細に説明する。図9に
示すプラズマCVD装置の構成は、ガス分散板の構成を
除けば、基本的には、図1に示すプラズマCVD装置の
構成とほぼ同じである。
も、図1に示すプラズマCVD装置と同様に、上側容器
601と下側容器602とを備えた真空容器600を有
する。上側容器601は、予め定めた位置に固定され、
下側容器602は、図示しない昇降機構により昇降駆動
される。
の上部電極610と下部電極620とが配設されてい
る。上部電極610は、絶縁体630を介して真空容器
の上側容器601と下側容器602とに支持されてい
る。下部電極620は、支持板640を介して下側容器
602に支持されている。
入部650が接続されている。また、この天板612に
は、ヒータ720が配設されている。このヒータ720
は、ヒータ本体721にヒータ線722を埋設した構造
を有する。上部電極610の底板、すなわち、ガス分散
板613には、複数のガス分散孔614が形成されてい
る。
置面621は、真空容器600の分割位置付近に位置決
めされている。言い換えれば、基板搬送路付近に位置決
めされている。また、この下部電極620には、ヒータ
線690が埋設されている。下部電極620の支持板6
40には、反応室1Aの雰囲気を排気室2Aに排出する
ための複数の排気孔641が形成されている。また、上
記真空容器600の底板には、排気室2Aの雰囲気を排
出するための排気口603が形成されている。ガス導入
部650には、直流阻止コンデンサ670を介して高周
波電源680が接続され、下側容器602は、接地され
ている。
0の分割位置より下に延在されている。言い換えれば、
基板搬送路より下に延在されている。図には、下部電極
620の支持体640付近まで延在する場合を示す。こ
のガス分散板613の端部は、真空容器600の分割位
置付近で水平に分割されている。言い換えれば、基板搬
送路付近で水平に分割されている。これにより、ガス分
散板613は、上側ガス分散板1bと下側ガス分散板2
bとを有する。
真空容器600の分割位置付近で水平に分割されてい
る。これにより、絶縁体630は、上側絶縁体11bと
下側絶縁体12bとを有する。
もに、上側絶縁体11bを介して上側容器601に支持
されている。これに対し、下側ガス分散板2bは、下側
絶縁体12bを介して下側容器602に支持されてい
る。
は、例えば、平面状に形成されている。これに対し、端
部の放電面72bは、例えば、凹状曲面をなすように形
成されている。また、これに合わせて、下部電極620
の側面622は、ガス分散板613の端部の放電面72
bとほぼ平行な凸状曲面をなすように形成されている。
2bは、絶縁体700と絶縁加工との組合せにより絶縁
されている。また、ガス分散板613の端部での局所放
電を防止する絶縁体710は、絶縁体630を延長する
ことにより形成されている。この絶縁体710の接ガス
面711は、ガス分散板613の端部の放電面72bの
延長面をなすように設定されている。以上が第4の実施
の形態の構成である。
得ることができる。
分散板613の端部を真空容器600の分割位置より下
に延在するようにしたので、先の実施の形態より、ガス
分散板613の端部より下方に付着した反応副生成物
(例えば、絶縁体710の接ガス面711に付着した反
応副生成物)の舞い上がりによるパーティクルの発生を
抑制することができる。
分散板613の端部を真空容器600の分割位置付近で
分割するようにしたので、ガス分散板613の端部を水
平容器600の分割位置より下に延在しているにもかか
わらず、基板搬送時の真空容器600の開口幅の増大を
防止することができる。
場合は、図10に示すように、真空容器600の開口幅
Yとして、Y1+Y2の幅が必要になる。ここで、Y1
は、絶縁体630のうち、上側容器601からはみ出し
ている部分の長さである。Y2は、このはみ出し部分が
ないとした場合に必要な開口幅である。これに対し、本
実施の形態のように、ガス分散板613を分割する場合
は、図11に示すように、開口幅Yとして、Y2だけで
済み、Y1は不要になる。これにより、本実施の形態で
は、ガス分散板613の端部を水平容器600の分割位
置より下に延在しているにもかかわらず、基板搬送時の
真空容器600の開口幅の増大を防止することができ
る。
面図である。図には、本実施の形態を図3に示す2槽構
造のプラズマCVD装置に適用した場合を代表として示
す。図12において、図3に示すプラズマCVD装置と
ほぼ同じ機能を果たす部分には、同一符号を付して詳細
な説明を省略する。
CVD装置では、ガス分散板433の端部は、内槽の分
割位置(内槽の上側本体21aと支持体470の垂直部
471との境界位置)より下に延在されている。言い換
えれば、基板搬送路より下に延在されている。図には、
支持体470の水平部472付近まで延在する場合を示
す。
槽の分割位置付近で水平に分割されている。これによ
り、ガス分散板433は、上側ガス分散板21bと下側
ガス分散板22bとを有する。
内槽の分割位置付近で水平に分割されている。これによ
り、絶縁体450は、上側絶縁体31bと下側絶縁体3
2bとを有する。
bを介して内槽の上側本体21aに支持されている。こ
れに対し、下側ガス分散板22bは、下側絶縁体32b
を介して支持体470の垂直部471に支持されてい
る。
するための絶縁体590(図3参照)は、下側絶縁体3
2bの端部を水平に延長することにより形成されてい
る。また、ガス分散板433の中央部の放電面81b
は、例えば、平面状に形成されている。これに対し、端
部の放電面82bは、凹状曲面をなすように形成されて
いる。これに合わせて、下部電極440の側面51a
は、ガス分散板443の端部の放電面とほぼ平行な凸状
曲面をなすように形成されている。また、この端部の放
電面82bは、絶縁体と絶縁加工との組合せにより絶縁
されている。以上が本具体例の構成である。
ことができる。
板433の端部を内槽の分割位置より下に延在するよう
にしたので、ガス分散板433の端部より下方に付着し
た反応副生成物(例えば、絶縁体590の接ガス面59
1に付着した反応副生成物)の舞い上がりによるパーテ
ィクルの発生を抑制することができる。
分散板433の端部を内槽の分割位置付近で分割するよ
うにしたので、ガス分散板433の端部を内槽の分割位
置より下に延在しているにもかかわらず、基板搬送時の
内槽の開口幅の増大を防止することができる。
施の形態の構成を示す側断面図である。なお、図13に
おいて、先の図11と同一機能を果たす部分には、同一
符号を付して詳細な説明を省略する。
13を給電する場合、1つの高周波電源680で給電す
る場合を説明した。これに対し、本実施の形態は、図1
3に示すように、ガス分散板613を例えば平面部41
bと筒状部42bとに分割し、これらを2つの高周波電
源680,760を用いて独立に給電するようにしたも
のである。
bと筒状部42bとは、絶縁体730によって分離され
ている。この絶縁体730は、例えば、絶縁体630を
変形することにより形成されている。また、この絶縁体
730は、ガス分散板613の端部の放電面に取り付け
られる絶縁体700(図9参照)としても兼用されてい
る。
縁体12bと下側容器602とを介して真空容器600
の外部に導出されている。この給電端子740は、例え
ば、筒状部42bを変形することにより形成されてい
る。この給電端子740には、直流阻止コンデンサ75
0を介して高周波電源760が接続されている。この場
合、給電端子740は、絶縁体770を介して下側容器
602と絶縁されている。この絶縁体770は、下側絶
縁体12bを変形することにより形成されている。
を平面部41bと筒状42bとに分け、これらを独立に
給電するようにしたので、これらに異なる電力を供給す
ることができる。これにより、クリーニング時、クリー
ニング速度の遅い筒状部41bに、クリーニング速度の
早い平面部42aより大きな電力を供給することができ
るので、クリーニング効率を向上させることができる。
面図である。図には、本実施の形態を図3に示す2槽構
造のプラズマCVD装置に適用した場合を代表として示
す。図14において、図3に示すプラズマCVD装置と
ほぼ同じ機能を果たす部分には、同一符号を付して詳細
な説明を省略する。
CVD装置では、ガス分散板433が内槽の分割位置付
近で分割されるとともに、平面部51bと筒状部52b
とに分割されている。そして、これら平面部51bと筒
状部52bとは、絶縁体800により分離されている。
この絶縁体800は、上側絶縁体31bを変形すること
により形成されている。また、この絶縁体800は、ガ
ス分散板433の端部の放電面に取り付けられる絶縁体
580(図3参照)としても兼用されている。
430と支持体470の垂直部471とを介して内槽の
外部に導出されている。この給電端子810は、筒状部
52bを変形することにより形成されている。この給電
端子810には、直流阻止コンデンサ820を介して高
周波電源830が接続されている。この場合、給電端子
810は、絶縁体840を介して支持体470の垂直部
471と絶縁されている。この絶縁体840は、下側絶
縁体32bを変形することにより形成されている。
面部51bと筒状52bとに分け、これらを独立に給電
するようにしたので、これらに異なる電力を供給するこ
とができる。これにより、クリーニング時、クリーニン
グ速度の遅い筒状部52bに、クリーニング速度の早い
平面部52aより大きな電力を供給することができるの
で、クリーニング効率を向上させることができる。
は、上述したような実施の形態に限定されるものではな
い。
ガス分散板の端部の放電面を絶縁する場合、この放電面
をガス分散板の中心軸を中心にリング状に2つに分け、
内側の放電面を絶縁体で絶縁し、外側の放電面を絶縁加
工により絶縁する場合を説明した。
絶縁加工で絶縁し、外側の放電面を絶縁体で絶縁するよ
うにしてもよい。または、全部を絶縁体もしくは絶縁加
工により絶縁するようにしてもよい。
ス分散板を複数の給電領域に分割する場合、2つの給電
領域に分割する場合を説明した。しかしながら、本発明
は、3つ以上の給電領域に分割し、これらを独立に給電
するようにしてもよい。
を、プラズマ生成用の電源として、高周波電源を用いる
プラズマCVD装置に適用する場合を説明した。しかし
ながら、本発明は、高周波電源以外の電源、例えば、直
流電源を用いるプラズマCVD装置にも適用することが
できる。
逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論で
ある。
マCVD装置によれば、上部電極の端部を下部電極の上
面に載置された被処理基板の上面より下に延在するよう
にしたので、被処理基板の上方に存在する付着力の弱い
反応副生成物を減少させることができる。これにより、
反応副生成物の落下によるパーティクルの発生を抑制す
ることができる。その結果、パーティクルの付着による
被処理基板の汚染を抑制することができるので、歩留ま
りの向上を図ることができる。
よれば、上部電極の端部に絶縁体を設けるようにしたの
で、この端部で局所放電が発生することを防止すること
ができる。
よれば、絶縁体の接ガス面を上方に向かないように設定
したので、成膜時、絶縁体の接ガス面に付着した反応副
生成物が気流によって上方に舞い上がることを抑制する
ことができる。これにより、反応副生成物の舞い上がり
によるパーティクルの発生を抑制することができる。
よれば、絶縁体の接ガス面を、被処理基板の搬送時に、
この被処理基板の搬送路に面しないように設定したの
で、被処理基板の搬送時、この搬送によって絶縁体付近
に気流が発生したとしても、絶縁体の接ガス面に付着し
た反応副生成物の舞い上がりを抑制することができる。
これにより、反応副生成物の舞い上がりによるパーティ
クルの発生を抑制することができる。
よれば、上部電極の端部の放電面が絶縁されているの
で、被処理基板の周囲での放電を抑制することができ
る。これにより、上部電極の端部の延長により上部電極
の放電面の面積が従来より拡大されているにもかかわら
ず、被処理基板の上方でのプラズマ密度の低下を防止す
ることができる。その結果、被処理基板の上方でのプラ
ズマ処理効率の低下を防止することができるので、膜厚
の分布特性の悪化を防止することができる。
板の表面に形成された薄膜中に対する電子の取込み量の
増大を防止することができるので、電子の取込み量の増
大による膜応力の増大を防止することができる。これに
より、被処理基板の表面に形成された薄膜が剥がれるの
を防止することができる。
よれば、上部電極の端部の放電面を上部電極の中心軸を
中心にしてリング状に2つに分け、内側の放電面を絶縁
する場合、絶縁体で絶縁するようにしたので、絶縁加工
により絶縁する場合に比べ、被処理基板の周囲での放電
を抑制する効果を高めることができる。
外側の放電面を絶縁する場合、絶縁加工により絶縁する
ようにしたので、絶縁体により絶縁する場合に比べ、内
側の放電面に設けられた絶縁体や外側の放電面に付着力
の弱い反応副生成物が付着しないようにすることができ
る。
によれば、上部電極の端部の放電面を下方に向かうに従
って徐々に拡大するように設定したので、この上部電極
の端部を下方に延長しているにもかかわらず、ガスクリ
ーニング時、この端部でクリーニングガスの流れが妨げ
られることを防止することができる。これにより、プラ
ズマと使ったガスクリーニングにより上部電極の放電面
に形成された膜を除去する場合、この除去を容易に行う
ことができる。
よれば、絶縁体の接ガス面を上部電極の端部の放電面の
延長面をなすように形成したので、この接ガス面でガス
の流れが妨げられることを防止することができる。これ
により、成膜時は、この接ガス面に対する反応副生成物
の付着を抑制することができ、ガスクリーニング時は、
この接ガス面に付着した反応副生成物を効率的にエッチ
ングすることができる。その結果、ガスクリーニングに
よるクリーニング時間を短縮することができる。
によれば、上部電極の端部を被処理基板の搬送路より下
に延在する場合、これを基板搬送路付近で水平に分割す
るようにしたので、上部電極の端部が基板搬送路の下に
延在されているにもかかわらず、基板搬送時の真空容器
の開口幅の増大を防止することができる。
によれば、上部電極を一箇所以上で水平に分割し、各分
割領域ごとに独立に給電するようにしたので、真空容器
の内部をプラズマを使ってガスクリーングする場合、ク
リーニング速度の遅い部分には、大きな電力を供給する
ことができる。これにより、クリーニング効率を高める
ことができる。
ば、2槽構造の真空容器を用いる装置において、本発明
の効果を得ることができる。
の形態の構成を示す側断面図である。
面図である。
断面図である。
示す側断面図である。
るための側断面図である。
の形態の構成を示す側断面図である。
断面図である。
の形態の要部の構成を示す側断面図である。
の形態の構成を示す側断面図である。
断面図である。
断面図である。
側断面図である。
施の形態の構成を示す側断面図である。
断面図である。
面図である。
器、203…排気口、210…上部電極、211…ガス
分散部、212…天板、213…ガス分散板、214…
ガス分散孔、220…下部電極、221…基板載置面、
222…側面、230…絶縁体、240…支持板、24
1…排気孔、250…ガス導入部、260…ヒータ線、
270…直流阻止コンデンサ、280…高周波電源、2
90…ヒータ線、300…絶縁体、310…絶縁体、3
11…接ガス面、1a…水平部、2a…傾斜部、320
…基板搬送装置、1A…反応室、2A…排気室、400
…真空容器、401…外槽本体、402…内槽本体、4
03…天板、410,420…ゲート弁、430…上部
電極、440…下部電極、431…ガス分散部、432
…天板、433…ガス分散板、434…ガス分散孔、4
50…絶縁体、460…昇降ロッド、470…支持体、
471…垂直部、472…水平部、480…ガス導入
部、490,500…ヒータ線、510,520…雰囲
気排出部、530…直流阻止コンデンサ、540…高周
波電源、550…支持ピン、560…昇降ロッド、57
0…圧力検出センサ、580,590…絶縁体、591
…接ガス面、11a…基板搬入口、12a…基板搬出
口、21a…上側本体、22a…下側本体、31a…排
気孔、41a…水平部、42a…傾斜部、51a…側
面、61a,62a,71a,72a…放電面、81
a,82a,91a,101a,102a…面、600
…真空容器、601…上側容器、602…下側容器、6
03…排気口、610…上部電極、611…ガス分散
部、612…天板、613…ガス分散板、614…ガス
分散孔、620…下部電極、621…基板載置面、62
2…側面、630…絶縁体、640…支持板、641…
排気孔、650…ガス導入部、670…直流阻止コンデ
ンサ、680…高周波電源、690…ヒータ線、70
0,710…絶縁体、711…接ガス面、720…ヒー
タ、721…ヒータ本体、722…ヒータ線、1b…上
側ガス分散板、2b…下側ガス分散板、11b…上側絶
縁体、12b…下側絶縁体、21b…上側ガス分散板、
22b…下側ガス分散板、31b…上側絶縁体、32b
…下側絶縁体、730…絶縁体、740…給電端子、7
50…直流阻止コンデンサ、760…高周波電源、77
0…絶縁体、41b…平面部、42b…筒状部、800
…絶縁体、810…給電体、820…直流阻止コンデン
サ、830…高周波電源、840…絶縁体、51b…平
面部、52b…筒状部、71b,72b,81b,82
b…放電面、W…被処理基板。
Claims (16)
- 【請求項1】水平にかつ対向するように配設された上部
電極と下部電極との間に電力を印加することにより成膜
用の反応ガスをプラズマ化し、このプラズマによって前
記反応ガスを励起することにより、前記下部電極の上面
に載置された被処理基板の表面に所定の薄膜を形成する
プラズマCVD装置において、 前記上部電極の端部が前記下部電極の上面より下方に延
在され、前記上部電極には前記電力を印加するための電源が接続
され ていることを特徴とするプラズマCVD装置。 - 【請求項2】水平にかつ対向するように配設された上部
電極と下部電極との間に電力を印加することにより成膜
用の反応ガスをプラズマ化し、このプラズマによって前
記反応ガスを励起することにより、前記下部電極の上面
に載置された被処理基板の表面に所定の薄膜を形成する
プラズマCVD装置において、 前記上部電極の端部が前記下部電極の上面に載置された
前記被処理基板の上面より下方に延在され、 前記上部電極には前記電力を印加するための電源が接続
され、 前記上部電極が平板状の電極を含むことを特徴とするプ
ラズマCVD装置。 - 【請求項3】成膜用の真空容器を備え、前記上部電極と
前記下部電極とが前記真空容器の中に配設されているこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のプラズマCV
D装置。 - 【請求項4】水平にかつ対向するように配設された上部
電極と下部電極との間に電力を印加することにより成膜
用の反応ガスをプラズマ化し、このプラズマによって前
記反応ガスを励起することにより、前記下部電極の上面
に載置された被処理基板の表面に所定の薄膜を形成する
プラズマCVD装置において、 前記上部電極の端部が前記下部電極の上面に載置された
前記被処理基板の上面より下方に延在され、 前記上部電極の端部に絶縁体が設けられていることを特
徴とするプラズマCVD装置。 - 【請求項5】前記絶縁体の複数の面のうち、成膜時に前
記反応ガスと接する面が上方を向かないように設定され
ていることを特徴とする請求項4記載のプラズマCVD
装置。 - 【請求項6】前記絶縁体の複数の面のうち、成膜時に前
記反応ガスに接する面が、前記被処理基板の搬送時に、
この被処理基板の搬送路に面しないように設定されてい
ることを特徴とする請求項4記載のプラズマCVD装
置。 - 【請求項7】水平にかつ対向するように配設された上部
電極と下部電極との間に電力を印加することにより成膜
用の反応ガスをプラズマ化し、このプラズマによって前
記反応ガスを励起することにより、前記下部電極の上面
に載置された被処理基板の表面に所定の薄膜を形成する
プラズマCVD装置において、 前記上部電極の端部が前記下部電極の上面に載置された
前記被処理基板の上面より下方に延在され、 前記上部電極の端部の放電面が絶縁されていることを特
徴とするプラズマCVD装置。 - 【請求項8】前記上部電極の端部の放電面がこの上部電
極の中心軸を中心にリング状に2つの放電面に分けら
れ、内側の放電面が絶縁体により絶縁され、外側の放電
面が絶縁加工により絶縁されていることを特徴とする請
求項7記載のプラズマCVD装置。 - 【請求項9】前記上部電極の端部の放電面が下方に向か
うに従って徐々に拡大するように設定されていることを
特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のプラズ
マCVD装置。 - 【請求項10】前記絶縁体の複数の面のうち、成膜時に
前記反応ガスに接する面が、前記上部電極の端部の放電
面の延長面をなすように設定されていることを特徴とす
る請求項4記載のプラズマCVD装置。 - 【請求項11】前記上部電極の端部が前記被処理基板の
搬送路より下に延在され、かつ、この基板搬送路付近で
水平に分割されていることを特徴とする請求項1ないし
3のいずれかに記載のプラズマCVD装置。 - 【請求項12】前記上部電極が一箇所以上で水平に分割
され、各分割領域ごとに独立に給電されるようになって
いることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記
載のプラズマCVD装置。 - 【請求項13】成膜用の真空容器が内槽と外槽とを備え
た2槽構造の容器であり、前記上部電極と前記下部電極
とが前記内槽の中に配設されていることを特徴とする請
求項1ないし3のいずれかに記載のプラズマCVD装
置。 - 【請求項14】水平にかつ対向するように配設された上
部電極と下部電極との間に電力を印加することにより成
膜用の反応ガスをプラズマ化し、このプラズマによって
前記反応ガスを励起することにより、前記下部電極の上
面に載置された被処理基板の表面に所定の薄膜を形成す
るプラズマCVD装置において、前記上部電極には前記
電力を印加するための高周波電源が接続され、前記上部
電極の端部が前記下部電極の上面より下方に延在されて
いるプラズマCVD装置を用いて、半導体装置を形成す
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項15】水平にかつ対向するように配設された上
部電極と下部電極との間に電力を印加することにより成
膜用の反応ガスをプラズマ化し、このプラズマによって
前記反応ガスを励起することにより、前記下部電極の上
面に載置された被処理基板の表面に所定の薄膜を形成す
るプラズマCVD装置において、前記上部電極の端部が
前記下部電極の上面に載置された前記被処理基板の上面
より下方に延在され、前 記上部電極には前記電力を印加
するための電源が接続され、前記上部電極が平板状の電
極を含むプラズマCVD装置を用いて、半導体装置を形
成する半導体装置の製造方法。 - 【請求項16】前記プラズマCVD装置が成膜用の真空
容器を備え、前記上部電極と前記下部電極とが前記真空
容器の中に配設されている請求項14または15に記載
の半導体装置の製造方法。
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JP00048798A JP3314151B2 (ja) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | プラズマcvd装置及び半導体装置の製造方法 |
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