JP3396399B2 - 電子デバイス製造装置 - Google Patents
電子デバイス製造装置Info
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
- C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
- C23C16/5096—Flat-bed apparatus
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子デバイス製造
装置に関し、より詳しくは電子産業における水素化アモ
ルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉ：Ｈと略記）等の半導
体薄膜や絶縁膜の製造に用いられるプラズマ励起化学気
相成長装置（以下プラズマＣＶＤ装置と記す）或いは半
導体素子や液晶素子等を加工するために用いられるプラ
ズマエッチング装置として好適な電子デバイス製造装置
に関するものである。
装置に関し、より詳しくは電子産業における水素化アモ
ルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉ：Ｈと略記）等の半導
体薄膜や絶縁膜の製造に用いられるプラズマ励起化学気
相成長装置（以下プラズマＣＶＤ装置と記す）或いは半
導体素子や液晶素子等を加工するために用いられるプラ
ズマエッチング装置として好適な電子デバイス製造装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】今日、この種の電子デバイス製造装置
は、金属膜、半導体膜、誘電体膜或いは結晶ウエハー等
を対象として電子デバイスの製造装置として広く用いら
れるようになって来ている。
は、金属膜、半導体膜、誘電体膜或いは結晶ウエハー等
を対象として電子デバイスの製造装置として広く用いら
れるようになって来ている。
【０００３】ここで、この種の電子デバイス製造装置に
おいては、現在その多くが、ラジオ波（周波数１３．５
６ＭＨｚ，ＲＦ或いは高周波ＨＦと呼ばれる）か、或い
はマイクロ波（周波数２．４５ＧＨｚ，ＭＷ波）をプラ
ズマを生成する高周波電源の励起周波数としている。
おいては、現在その多くが、ラジオ波（周波数１３．５
６ＭＨｚ，ＲＦ或いは高周波ＨＦと呼ばれる）か、或い
はマイクロ波（周波数２．４５ＧＨｚ，ＭＷ波）をプラ
ズマを生成する高周波電源の励起周波数としている。
【０００４】一方、最近のプラズマ科学における精力的
な研究から、プラズマを生成するために用いられる高周
波電源の励起周波数として、上記二者の中間の周波数領
域（例えば、１００ＭＨｚ程度、高高周波ＶＨＦ帯と呼
ばれる、或いは数百ＭＨｚ程度、超高周波ＵＨＦ帯と呼
ばれる）が、理論的にも実験的にも電子デバイスの製造
に適した特長を有することが明らかにされつつある。
な研究から、プラズマを生成するために用いられる高周
波電源の励起周波数として、上記二者の中間の周波数領
域（例えば、１００ＭＨｚ程度、高高周波ＶＨＦ帯と呼
ばれる、或いは数百ＭＨｚ程度、超高周波ＵＨＦ帯と呼
ばれる）が、理論的にも実験的にも電子デバイスの製造
に適した特長を有することが明らかにされつつある。
【０００５】例えば、「Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ
ｎｏｌ．Ａ１０ １９９２ １０８０Ａ．Ａ．Ｈｏｗｌｉ
ｎｇ ｅt.ａｌ」には、励起周波数としてＶＨＦ帯を使
用したときのＳｉＨ4プラズマの周波数依存性が記載さ
れている。また、「Ｐｌａｓｍａ Ｓｏｕｒｃｅｓ Ｓ
ｃｉ．Ｔｅｃｎｏｌ．２ １９９３ ｐ４０−４５Ｔ．
Ｋｉｔａｍｕｒａ他」と「Ｐｌａｓｍａ Ｓｏｕｒｃｅ
ｓ Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２ １９９３ ｐ２６−
２９ Ｓ．ｏｄａ」には、励起周波数としてＶＨＦ帯を
用いた際の効果が記載されている。
ｎｏｌ．Ａ１０ １９９２ １０８０Ａ．Ａ．Ｈｏｗｌｉ
ｎｇ ｅt.ａｌ」には、励起周波数としてＶＨＦ帯を使
用したときのＳｉＨ4プラズマの周波数依存性が記載さ
れている。また、「Ｐｌａｓｍａ Ｓｏｕｒｃｅｓ Ｓ
ｃｉ．Ｔｅｃｎｏｌ．２ １９９３ ｐ４０−４５Ｔ．
Ｋｉｔａｍｕｒａ他」と「Ｐｌａｓｍａ Ｓｏｕｒｃｅ
ｓ Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２ １９９３ ｐ２６−
２９ Ｓ．ｏｄａ」には、励起周波数としてＶＨＦ帯を
用いた際の効果が記載されている。
【０００６】また、特開平６−７７１４４号公報には、
高周波領域の使用範囲等が記載されており、特開平６−
５５２２号公報には、カソード電極の表面に関する構造
改造による高周波電力の適用が記載されている。更に、
特開平７−２７３０３８号公報には、反応室内に反応ガ
スを導入するためのガス導入配管として、その途中に絶
縁管を有するものが示され、この絶縁管の形成される位
置及びその内径に関する技術が開示されている。
高周波領域の使用範囲等が記載されており、特開平６−
５５２２号公報には、カソード電極の表面に関する構造
改造による高周波電力の適用が記載されている。更に、
特開平７−２７３０３８号公報には、反応室内に反応ガ
スを導入するためのガス導入配管として、その途中に絶
縁管を有するものが示され、この絶縁管の形成される位
置及びその内径に関する技術が開示されている。
【０００７】図１３は従来の電子デバイス製造装置を示
す。反応室（チャンバー）５内には、カソード電極２と
アノード電極４とが対向配置され、アノード電極４の電
極面に基板６が載置されている。また、図中７は反応室
５の背壁に設けられたヒータである。
す。反応室（チャンバー）５内には、カソード電極２と
アノード電極４とが対向配置され、アノード電極４の電
極面に基板６が載置されている。また、図中７は反応室
５の背壁に設けられたヒータである。
【０００８】反応室５内には、ガス導入配管１を通して
反応ガスが導入される。即ち、ガス導入配管１の終端部
はカソード電極２に連通されており、カソード電極２に
形成されガス噴出孔を通して反応ガス８が反応室５内に
吹き出す構成になっている。このガス導入配管１の途中
には、絶縁管１０が設けられている。また、ガス導入配
管１の終端部寄りの部分には高周波電源３ａ及びマッチ
ング回路３ｂからなる高周波電力発生手段３が接続され
ている。
反応ガスが導入される。即ち、ガス導入配管１の終端部
はカソード電極２に連通されており、カソード電極２に
形成されガス噴出孔を通して反応ガス８が反応室５内に
吹き出す構成になっている。このガス導入配管１の途中
には、絶縁管１０が設けられている。また、ガス導入配
管１の終端部寄りの部分には高周波電源３ａ及びマッチ
ング回路３ｂからなる高周波電力発生手段３が接続され
ている。
【０００９】ここで、高周波電源３ａの励起周波数とし
て、上記二者の中間の周波数領域を用いることによる利
点を、今少し具体的に説明すると、以下の特長を有する
ことに起因している。
て、上記二者の中間の周波数領域を用いることによる利
点を、今少し具体的に説明すると、以下の特長を有する
ことに起因している。
【００１０】（１）プラズマ密度は周波数の２乗に比例
して増加する。
して増加する。
【００１１】（２）このような高いプラズマ密度が比較
的低いプラズマポテンシャルによって実現される。
的低いプラズマポテンシャルによって実現される。
【００１２】上記（１）、（２）の特長について今少し
具体的に説明すると、（１）の特長は膜堆積の速度が周
波数の２乗に比例して増加することを意味し、またエッ
チング装置に適用する場合はエッチング速度が周波数の
２乗に比例して増加することを意味する。このため、製
造効率を向上できる利点がある。
具体的に説明すると、（１）の特長は膜堆積の速度が周
波数の２乗に比例して増加することを意味し、またエッ
チング装置に適用する場合はエッチング速度が周波数の
２乗に比例して増加することを意味する。このため、製
造効率を向上できる利点がある。
【００１３】また、（２）の特長は、このような高速成
膜、高速エッチング条件下でありながら、プラズマ中の
イオン種による膜或いは基板への損傷、即ち、いわゆる
プラズマダメージを低く抑えることが可能になる。
膜、高速エッチング条件下でありながら、プラズマ中の
イオン種による膜或いは基板への損傷、即ち、いわゆる
プラズマダメージを低く抑えることが可能になる。
【００１４】ところが、これまでのこのような理論的、
実験的研究では、使用しているプラズマ励起周波数がＲ
Ｆ帯でしか扱われていないときには、図１４に示すよう
に、反応室（プラズマＣＶＤチャンバー部）のカソード
電極とアノード電極間のインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜
が１０から２０Ω程度であるのに対し、ガス導入部での
配管部のインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜が３００Ω程度
と非常に大きい値になっている。この結果、ガス導入部
には高周波電力がほとんどかからないため、反応室での
放電は可能である。
実験的研究では、使用しているプラズマ励起周波数がＲ
Ｆ帯でしか扱われていないときには、図１４に示すよう
に、反応室（プラズマＣＶＤチャンバー部）のカソード
電極とアノード電極間のインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜
が１０から２０Ω程度であるのに対し、ガス導入部での
配管部のインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜が３００Ω程度
と非常に大きい値になっている。この結果、ガス導入部
には高周波電力がほとんどかからないため、反応室での
放電は可能である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ａ−Ｓｉ：
Ｈ系薄膜を用いた太陽電池や液晶表示素子等のいわゆる
ジャイアントマイクロエレクトロニクスと呼ばれるよう
な電子産業分野では、基板そのものの寸法が、例えば４
０ｃｍ〜６０ｃｍと長尺であり、かつこのような基板を
複数枚一度に処理できる反応室が、装置の高スループッ
ト化のためには不可欠となって来ている。また、半導体
製造装置でも高スループットを実現するためには多数の
基板を一度に処理することが非常に重要である。
Ｈ系薄膜を用いた太陽電池や液晶表示素子等のいわゆる
ジャイアントマイクロエレクトロニクスと呼ばれるよう
な電子産業分野では、基板そのものの寸法が、例えば４
０ｃｍ〜６０ｃｍと長尺であり、かつこのような基板を
複数枚一度に処理できる反応室が、装置の高スループッ
ト化のためには不可欠となって来ている。また、半導体
製造装置でも高スループットを実現するためには多数の
基板を一度に処理することが非常に重要である。
【００１６】従って、このような理由により、必然的に
１つの反応室の寸法は１ｍ程度を一辺とするような長尺
なものにならざるを得なくなり、より具体的にはカソー
ド電極及びアノード電極の電極面の寸法を大きくするこ
とが重要であり、この寸法がいわゆるＶＨＦ帯励起周波
数の波長と同じオーダーとなってくる。
１つの反応室の寸法は１ｍ程度を一辺とするような長尺
なものにならざるを得なくなり、より具体的にはカソー
ド電極及びアノード電極の電極面の寸法を大きくするこ
とが重要であり、この寸法がいわゆるＶＨＦ帯励起周波
数の波長と同じオーダーとなってくる。
【００１７】この結果、装置の高スループット化を実現
するためには、プラズマ励起周波数を製造装置寸法（反
応空間）に対応したＶＨＦ帯励起周波数（場合によって
は、ＵＨＦ帯励起周波数）にする必要があるが、そのよ
うな場合には以下に示す点に留意する必要がある。
するためには、プラズマ励起周波数を製造装置寸法（反
応空間）に対応したＶＨＦ帯励起周波数（場合によって
は、ＵＨＦ帯励起周波数）にする必要があるが、そのよ
うな場合には以下に示す点に留意する必要がある。
【００１８】5（１）製造装置寸法（反応空間）が使用
しているプラズマ励起周波数の波長と同程度である場合
に、プラズマを所望の空間、即ちカソード電極とアノー
ド電極との間に形成される空間に、ＶＨＦ帯の励起周波
数を持つ高周波電源によって生成し、大面積にわたって
利用するものとすると、主として電極（カソード電極及
びアノード電極）の大型化（大面積化）に伴う浮遊容量
の増大により、電極間、つまり反応室のインピーダンス
が増大する。
しているプラズマ励起周波数の波長と同程度である場合
に、プラズマを所望の空間、即ちカソード電極とアノー
ド電極との間に形成される空間に、ＶＨＦ帯の励起周波
数を持つ高周波電源によって生成し、大面積にわたって
利用するものとすると、主として電極（カソード電極及
びアノード電極）の大型化（大面積化）に伴う浮遊容量
の増大により、電極間、つまり反応室のインピーダンス
が増大する。
【００１９】特に、特開平７−２７３０３８号公報に開
示された電子デバイス製造装置のように、ガス導入配管
１の一部に絶縁管１０を用いる場合は、ＶＨＦ帯での高
周波電力を供給すると、絶縁管１０が電気的に容量成分
を持つため、この容量成分が共振現象を引き起こし、ガ
ス導入配管１におけるインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜が
カソード電極２とアノード電極４間、即ち反応室５内の
インピーダンスの大きさ｜Ｚ｜よりも小さくなる事態を
招来するおそれがある。
示された電子デバイス製造装置のように、ガス導入配管
１の一部に絶縁管１０を用いる場合は、ＶＨＦ帯での高
周波電力を供給すると、絶縁管１０が電気的に容量成分
を持つため、この容量成分が共振現象を引き起こし、ガ
ス導入配管１におけるインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜が
カソード電極２とアノード電極４間、即ち反応室５内の
インピーダンスの大きさ｜Ｚ｜よりも小さくなる事態を
招来するおそれがある。
【００２０】このような事態を招くと、ガス導入配管１
中の絶縁管１０の部分で高周波電力が吸収され、この部
分が異常に加熱される現象を生じるため、反応室５内に
投入されるべき電力が減少して、カソード電極２とアノ
ード電極４間での放電の実現が不可能になる。
中の絶縁管１０の部分で高周波電力が吸収され、この部
分が異常に加熱される現象を生じるため、反応室５内に
投入されるべき電力が減少して、カソード電極２とアノ
ード電極４間での放電の実現が不可能になる。
【００２１】また、このような現象が発生すると、絶縁
管１０が溶融し、破壊されるため、安全性が損なわれ
る。
管１０が溶融し、破壊されるため、安全性が損なわれ
る。
【００２２】（２）製造装置寸法（反応空間）が使用し
ているプラズマ励起電源周波数の波長と同程度である場
合に、プラズマを所望の空間に、即ちカソード電極と対
をなすアノード電極との間の空間に、ＶＨＦ帯の励起周
波数を持つ高周波電源によって生成したプラズマを大面
積にわたって利用するために、反応空間内に材料ガスを
導入するためのガス導入配管が、配管部内において材料
ガスの電離、プラズマ化を起こさせない構造となってい
ることが重要である。
ているプラズマ励起電源周波数の波長と同程度である場
合に、プラズマを所望の空間に、即ちカソード電極と対
をなすアノード電極との間の空間に、ＶＨＦ帯の励起周
波数を持つ高周波電源によって生成したプラズマを大面
積にわたって利用するために、反応空間内に材料ガスを
導入するためのガス導入配管が、配管部内において材料
ガスの電離、プラズマ化を起こさせない構造となってい
ることが重要である。
【００２３】その理由は、成膜室或いはドライエッチン
グ用等のプロセス用の材料ガスが反応室に入る前に分解
すると、目的の成膜やエッチングができなくなり、反応
空間にもプラズマを生成させることができなくなるから
である。例えば、反応空間内でＳｉ膜を形成する際に導
入されるＳｉＨ4ガス等が途中で分解すると、反応活性
を失ったＳｉが微紛となって反応室内へ舞い込み、膜質
の低下や膜のパーティクル汚染等が生じることになる。
グ用等のプロセス用の材料ガスが反応室に入る前に分解
すると、目的の成膜やエッチングができなくなり、反応
空間にもプラズマを生成させることができなくなるから
である。例えば、反応空間内でＳｉ膜を形成する際に導
入されるＳｉＨ4ガス等が途中で分解すると、反応活性
を失ったＳｉが微紛となって反応室内へ舞い込み、膜質
の低下や膜のパーティクル汚染等が生じることになる。
【００２４】加えて、ガス導入配管において、上記のよ
うな高周波電力の吸収が発生すると、これにより、材料
ガスの電離、プラズマ化を引き起こしてしまう。
うな高周波電力の吸収が発生すると、これにより、材料
ガスの電離、プラズマ化を引き起こしてしまう。
【００２５】このような留意点について、上記の先行技
術、即ち、特開平６−７７１４４号公報、特開平６−５
５２２号公報及び特開平７−２７３０３８号公報に記載
されたものでは、いずれも妥当な配慮がなされていなか
ったため、ＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の励起周波数により
生成したプラズマを反応空間に大面積にわたって利用で
き、ジャイアントマイクロエレクトロニクスと呼ばれる
ような電子産業分野や、半導体製造分野において、高ス
ループット化を図ることができる電子デバイス製造装置
の実現が切に要請されているのが現状である。
術、即ち、特開平６−７７１４４号公報、特開平６−５
５２２号公報及び特開平７−２７３０３８号公報に記載
されたものでは、いずれも妥当な配慮がなされていなか
ったため、ＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の励起周波数により
生成したプラズマを反応空間に大面積にわたって利用で
き、ジャイアントマイクロエレクトロニクスと呼ばれる
ような電子産業分野や、半導体製造分野において、高ス
ループット化を図ることができる電子デバイス製造装置
の実現が切に要請されているのが現状である。
【００２６】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、ＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の励起周波数によ
り生成したプラズマを反応空間に大面積にわたって利用
でき、半導体薄膜や絶縁膜の製造に用いられるプラズマ
ＣＶＤ装置或いは半導体素子や液晶素子等を加工するた
めに用いられるプラズマエッチング装置として用いた場
合に、装置の高スループット化を図ることができる電子
デバイス製造装置を提供することを目的とする。
ものであり、ＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯の励起周波数によ
り生成したプラズマを反応空間に大面積にわたって利用
でき、半導体薄膜や絶縁膜の製造に用いられるプラズマ
ＣＶＤ装置或いは半導体素子や液晶素子等を加工するた
めに用いられるプラズマエッチング装置として用いた場
合に、装置の高スループット化を図ることができる電子
デバイス製造装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明の電子デバイス製
造装置は、カソード電極とアノード電極が対向配置され
た反応室にガス導入配管が接続され、該ガス導入配管よ
り該カソード電極の電極面を通して、薄膜半導体等を堆
積させるための原料ガスや希釈ガス或いは半導体素子等
を加工するためのエッチングガス等の反応ガスを該反応
室に導入し、該カソード電極に直列接続された高周波電
力発生手段より、該反応ガスをプラズマ分解するための
励起周波数がＲＦ帯より高いＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯と
なるように、該カソード電極に高周波を印加する電子デ
バイス製造装置において、該ガス導入配管に、該ガス導
入配管のインピーダンスが該反応室のインピダーンスよ
りも大きくなるように該ガス導入配管のインピーダンス
を調整するためのインピーダンス調整手段が設けられて
おり、そのことにより上記目的が達成される。
造装置は、カソード電極とアノード電極が対向配置され
た反応室にガス導入配管が接続され、該ガス導入配管よ
り該カソード電極の電極面を通して、薄膜半導体等を堆
積させるための原料ガスや希釈ガス或いは半導体素子等
を加工するためのエッチングガス等の反応ガスを該反応
室に導入し、該カソード電極に直列接続された高周波電
力発生手段より、該反応ガスをプラズマ分解するための
励起周波数がＲＦ帯より高いＶＨＦ帯或いはＵＨＦ帯と
なるように、該カソード電極に高周波を印加する電子デ
バイス製造装置において、該ガス導入配管に、該ガス導
入配管のインピーダンスが該反応室のインピダーンスよ
りも大きくなるように該ガス導入配管のインピーダンス
を調整するためのインピーダンス調整手段が設けられて
おり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２８】好ましくは、前記インピーダンス調整手段
が、前記ガス導入配管の途中に設けられた長さ調整可能
になった絶縁管で構成され、該絶縁管の長さを調整する
ことにより調節可能なコンダクタンスＣをインピーダン
ス調整用容量Ｃ1として用いる構成とする。
が、前記ガス導入配管の途中に設けられた長さ調整可能
になった絶縁管で構成され、該絶縁管の長さを調整する
ことにより調節可能なコンダクタンスＣをインピーダン
ス調整用容量Ｃ1として用いる構成とする。
【００２９】また、好ましくは、前記インピーダンス調
整用容量Ｃ1の大きさが、下記（１）式の条件を満たす
ように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）Ｌ−１／（２π ・ｆ）Ｃ1｜ …（１） 但し、 π：円周率 ｆ：励起高周波の周波数 ＬF：カソード電極と直流的に同電位にある部位と電気
的に直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ ＣF：カソード電極と直流的に同電位にある部位と接地
電位にある部位との間に存在する容量成分の大きさ Ｌ：ガス導入配管内の部位において、絶縁管と電気的に
直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ 設定する構成とする。
整用容量Ｃ1の大きさが、下記（１）式の条件を満たす
ように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）Ｌ−１／（２π ・ｆ）Ｃ1｜ …（１） 但し、 π：円周率 ｆ：励起高周波の周波数 ＬF：カソード電極と直流的に同電位にある部位と電気
的に直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ ＣF：カソード電極と直流的に同電位にある部位と接地
電位にある部位との間に存在する容量成分の大きさ Ｌ：ガス導入配管内の部位において、絶縁管と電気的に
直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ 設定する構成とする。
【００３０】また、好ましくは、前記ガス導入配管が途
中に絶縁管を有するガス導入配管であり、該絶縁管に直
列的に連結された配管部に長さ調整可能になった部分が
形成され、該長さ調整可能になった配管部が、インピー
ダンス調整用インダクタンスＬ1として機能し、前記イ
ンピーダンス調整手段となる構成とする。
中に絶縁管を有するガス導入配管であり、該絶縁管に直
列的に連結された配管部に長さ調整可能になった部分が
形成され、該長さ調整可能になった配管部が、インピー
ダンス調整用インダクタンスＬ1として機能し、前記イ
ンピーダンス調整手段となる構成とする。
【００３１】また、好ましくは、前記インピーダンス調
整用インダクタンスＬ1の大きさが、下記（２）式の条
件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）Ｌ1−１／（２ π ・ｆ）Ｃ｜ …（２） 但し、 Ｃ：絶縁管と接地電位にある部位との間に存在する容量
成分の大きさ 設定する構成とする。
整用インダクタンスＬ1の大きさが、下記（２）式の条
件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）Ｌ1−１／（２ π ・ｆ）Ｃ｜ …（２） 但し、 Ｃ：絶縁管と接地電位にある部位との間に存在する容量
成分の大きさ 設定する構成とする。
【００３２】また、好ましくは、前記ガス導入配管が途
中に絶縁管を有するガス導入配管であり、該絶縁管に直
列的に連結された配管部に並列にインピーダンス調整用
インダクタンスＬ2を接続し、該インピーダンス調整用
インダクタンスＬ2が前記インピーダンス調整手段とな
る構成とする。
中に絶縁管を有するガス導入配管であり、該絶縁管に直
列的に連結された配管部に並列にインピーダンス調整用
インダクタンスＬ2を接続し、該インピーダンス調整用
インダクタンスＬ2が前記インピーダンス調整手段とな
る構成とする。
【００３３】また、好ましくは、前記インピーダンス調
整用インダクタンスＬ2の大きさが、下記（３）式の条
件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）（ｌ／（ｌ／Ｌ ＋１／Ｌ2））−１／（２π・ｆ）Ｃ｜ …（３） 設定する構成とする。
整用インダクタンスＬ2の大きさが、下記（３）式の条
件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）（ｌ／（ｌ／Ｌ ＋１／Ｌ2））−１／（２π・ｆ）Ｃ｜ …（３） 設定する構成とする。
【００３４】また、好ましくは、前記ガス導入配管が途
中に絶縁管を有するガス導入配管であり、前記インピー
ダンス調整手段が、該絶縁管の内表面に形成された凹凸
の溝である構成とする。
中に絶縁管を有するガス導入配管であり、前記インピー
ダンス調整手段が、該絶縁管の内表面に形成された凹凸
の溝である構成とする。
【００３５】また、好ましくは、前記ガス導入配管が途
中に絶縁管を有するガス導入配管であり、該絶縁管に並
列にインピーダンス調整用インダクタンスＬ3を接続
し、該インピーダンス調整用インダクタンスＬ3が前記
インピーダンス調整手段となる構成とする。
中に絶縁管を有するガス導入配管であり、該絶縁管に並
列にインピーダンス調整用インダクタンスＬ3を接続
し、該インピーダンス調整用インダクタンスＬ3が前記
インピーダンス調整手段となる構成とする。
【００３６】また、好ましくは、前記インピーダンス調
整用インダクタンスＬ3の大きさが、下記（４）式の条
件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜１／｛（２π・ｆ）Ｃ−ｌ（ ２π・ｆ）Ｌ3｝｜ …（４） 設定する構成とする。
整用インダクタンスＬ3の大きさが、下記（４）式の条
件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜１／｛（２π・ｆ）Ｃ−ｌ（ ２π・ｆ）Ｌ3｝｜ …（４） 設定する構成とする。
【００３７】また、好ましくは、前記ガス導入配管が途
中に絶縁管を有しないガス導入配管であり、該ガス導入
配管の途中にインピーダンス調整用インダクタンスＬ4
として機能するコイル状配管部が形成され、該コイル状
配管部が前記インピーダンス調整手段となる構成とす
る。
中に絶縁管を有しないガス導入配管であり、該ガス導入
配管の途中にインピーダンス調整用インダクタンスＬ4
として機能するコイル状配管部が形成され、該コイル状
配管部が前記インピーダンス調整手段となる構成とす
る。
【００３８】また、好ましくは、前記インピーダンス調
整用インダクタンスＬ4の大きさが、下記（５）式の条
件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）（Ｌ＋Ｌ4）｜ …（５） 但し、 Ｌ：ガス導入配管内おいて、カソード電極と直流的に同
電位にある部位と接地電位にある部位との間でインダク
タンスＬ4と直列接続された位置に存在するコイル状配
管部以外の誘導成分の大きさ 設定する構成とする。
整用インダクタンスＬ4の大きさが、下記（５）式の条
件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）（Ｌ＋Ｌ4）｜ …（５） 但し、 Ｌ：ガス導入配管内おいて、カソード電極と直流的に同
電位にある部位と接地電位にある部位との間でインダク
タンスＬ4と直列接続された位置に存在するコイル状配
管部以外の誘導成分の大きさ 設定する構成とする。
【００３９】以下に本発明の作用を説明する。
【００４０】本発明では、上記のように、ガス導入配管
に設けたインピーダンス調整手段により、ガス導入配管
のインピーダンス（インピーダンスの大きさ｜Ｚ｜）が
反応室のインピーダンスよりも大きくなるように設定す
る構成をとるので、励起周波数がＲＦ帯よりも高い周波
数帯域であるＶＨＦ帯やＵＨＦ帯であっても、本来プラ
ズマを生成すべき空間、即ちカソード電極とアノード電
極間に高周波電力発生電源からの高周波電力を導入した
としても、その反応空間内でプラズマを生成させること
が可能である。
に設けたインピーダンス調整手段により、ガス導入配管
のインピーダンス（インピーダンスの大きさ｜Ｚ｜）が
反応室のインピーダンスよりも大きくなるように設定す
る構成をとるので、励起周波数がＲＦ帯よりも高い周波
数帯域であるＶＨＦ帯やＵＨＦ帯であっても、本来プラ
ズマを生成すべき空間、即ちカソード電極とアノード電
極間に高周波電力発生電源からの高周波電力を導入した
としても、その反応空間内でプラズマを生成させること
が可能である。
【００４１】このため、本発明の電子デバイス製造装置
によれば、高品質、且つ大面積の膜を高効率で製造で
き、或いは、高品質な加工特性を大面積にわたって享受
できるエッチング装置を実現できる。
によれば、高品質、且つ大面積の膜を高効率で製造で
き、或いは、高品質な加工特性を大面積にわたって享受
できるエッチング装置を実現できる。
【００４２】即ち、本発明によれば、半導体薄膜や絶縁
膜の製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置或いは半導体
素子や液晶素子等を加工するために用いられるプラズマ
エッチング装置の分野において、高スループット化を図
ることができる電子デバイス製造装置を実現することが
できる。
膜の製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置或いは半導体
素子や液晶素子等を加工するために用いられるプラズマ
エッチング装置の分野において、高スループット化を図
ることができる電子デバイス製造装置を実現することが
できる。
【００４３】このようなインピーダンス調整手段は、上
記した種々の手段によって具体的に達成することが可能
である。
記した種々の手段によって具体的に達成することが可能
である。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき具体的に説明する。
に基づき具体的に説明する。
【００４５】（実施形態１）図１及び図２は本発明電子
デバイス製造装置の実施形態１を示す。本実施形態１
は、本発明をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示す。
デバイス製造装置の実施形態１を示す。本実施形態１
は、本発明をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示す。
【００４６】このプラズマＣＶＤ装置は、側面視上下に
長い矩形状をなす反応室（チャンバー）５と、室外に配
設され、反応室５内に反応ガスを導入するガス導入配管
１と、ガス導入配管１に接続された高周波電力発生手段
３とで構成されている。以下に各部の構成を今少し具体
的に説明する。
長い矩形状をなす反応室（チャンバー）５と、室外に配
設され、反応室５内に反応ガスを導入するガス導入配管
１と、ガス導入配管１に接続された高周波電力発生手段
３とで構成されている。以下に各部の構成を今少し具体
的に説明する。
【００４７】反応室５内には、インターナル型の７００
ｍｍ角のカソード電極２と７５０ｍｍ角のアノード電極
５とが水平方向に適当な間隔（ここでは、２．５ｃｍ）
を隔てて対向配置されている。カソード電極２は反応室
５の室壁に電気的に接続されており、その電位はグラン
ドレベルである。アノード電極４のカソード電極２との
対向面には、基板６が載置されている。また、反応室５
の図上右側壁（後壁）にはヒータ７が配設されている。
加えて、反応室５の前壁の上端部及び下端部には排気口
５ａ、５ａが設けられている。
ｍｍ角のカソード電極２と７５０ｍｍ角のアノード電極
５とが水平方向に適当な間隔（ここでは、２．５ｃｍ）
を隔てて対向配置されている。カソード電極２は反応室
５の室壁に電気的に接続されており、その電位はグラン
ドレベルである。アノード電極４のカソード電極２との
対向面には、基板６が載置されている。また、反応室５
の図上右側壁（後壁）にはヒータ７が配設されている。
加えて、反応室５の前壁の上端部及び下端部には排気口
５ａ、５ａが設けられている。
【００４８】ガス導入配管１の終端部はカソード電極２
に接続され、始端側は図示しないガスＢＯＸに接続され
ている。加えて、このガス導入配管１の途中には絶縁管
１４が設けられている。この絶縁管１４は、誘電率３．
０のテフロン製チューブからなる蛇腹管であり、図上左
右方向に相当する長さを調整できるようになっている。
なお、ガス導入配管１のその他の部分の材質はステンレ
スである。
に接続され、始端側は図示しないガスＢＯＸに接続され
ている。加えて、このガス導入配管１の途中には絶縁管
１４が設けられている。この絶縁管１４は、誘電率３．
０のテフロン製チューブからなる蛇腹管であり、図上左
右方向に相当する長さを調整できるようになっている。
なお、ガス導入配管１のその他の部分の材質はステンレ
スである。
【００４９】また、カソード電極２の電極面には多数の
貫通孔（図示せず）が形成されており、これらの貫通孔
を通してガス導入配管１内を流通する反応ガス８がカソ
ード電極２とアノード電極４間の反応空間に導入される
ようになっている。
貫通孔（図示せず）が形成されており、これらの貫通孔
を通してガス導入配管１内を流通する反応ガス８がカソ
ード電極２とアノード電極４間の反応空間に導入される
ようになっている。
【００５０】高周波電力発生手段３は高周波電源３ａと
マッチング回路３ｂで構成されており、マッチング回路
３ｂはガス導入配管１に直列接続されている。本実施形
態１のプラズマＣＶＤ装置において、プラズマ生成のた
めの励起周波数ｆは、ｆ＝５４．２４ＭＨｚの高高周波
に設定されている。なお、マッチング回路３ｂは入力イ
ンピーダンスを調整するためのものである。
マッチング回路３ｂで構成されており、マッチング回路
３ｂはガス導入配管１に直列接続されている。本実施形
態１のプラズマＣＶＤ装置において、プラズマ生成のた
めの励起周波数ｆは、ｆ＝５４．２４ＭＨｚの高高周波
に設定されている。なお、マッチング回路３ｂは入力イ
ンピーダンスを調整するためのものである。
【００５１】上記構成のプラズマＣＶＤ装置において、
反応室５内のインピーダンスの大きさ｜Ｚ1｜は、｜Ｚ1
｜＝｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜で表さ
れ、ガス導入配管１におけるインピーダンスの大きさ｜
Ｚ2｜は、｜Ｚ2｜＝｜（２π・ｆ）Ｌ−１／（２π ・
ｆ）Ｃ1｜で表される。
反応室５内のインピーダンスの大きさ｜Ｚ1｜は、｜Ｚ1
｜＝｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜で表さ
れ、ガス導入配管１におけるインピーダンスの大きさ｜
Ｚ2｜は、｜Ｚ2｜＝｜（２π・ｆ）Ｌ−１／（２π ・
ｆ）Ｃ1｜で表される。
【００５２】但し、
π：円周率
ｆ：励起高周波の周波数
ＬF：カソード電極と直流的に同電位にある部位と電気
的に直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ ＣF：カソード電極と直流的に同電位にある部位と接地
電位にある部位との間に存在する容量成分の大きさ Ｌ：ガス導入配管内の部位において、絶縁管と電気的に
直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ であり、図１中に表記してある。
的に直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ ＣF：カソード電極と直流的に同電位にある部位と接地
電位にある部位との間に存在する容量成分の大きさ Ｌ：ガス導入配管内の部位において、絶縁管と電気的に
直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ であり、図１中に表記してある。
【００５３】さて、本実施形態１のプラズマＣＶＤ装置
においては、上記した従来技術の課題を解決するため
に、ガス導入配管１にインピーダンス調整手段を設け、
これにより、ガス導入配管１におけるインピーダンスの
大きさ｜Ｚ2｜が反応室５内のインピーダンスの大きさ
｜Ｚ1｜よりも大きくなるようにしている。即ち、｜Ｚ1
｜＜｜Ｚ2｜となるようにしてある。よって、下記
（１）式の条件を満足するように、インピーダンス調整
手段である絶縁管１４の長さを調整し、即ち、そのこと
により絶縁管１４のコンダクタンスＣ1を変化させてイ
ンピーダンス調整容量Ｃ1としている。
においては、上記した従来技術の課題を解決するため
に、ガス導入配管１にインピーダンス調整手段を設け、
これにより、ガス導入配管１におけるインピーダンスの
大きさ｜Ｚ2｜が反応室５内のインピーダンスの大きさ
｜Ｚ1｜よりも大きくなるようにしている。即ち、｜Ｚ1
｜＜｜Ｚ2｜となるようにしてある。よって、下記
（１）式の条件を満足するように、インピーダンス調整
手段である絶縁管１４の長さを調整し、即ち、そのこと
により絶縁管１４のコンダクタンスＣ1を変化させてイ
ンピーダンス調整容量Ｃ1としている。
【００５４】
｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）Ｌ−１／（２π
・ｆ）Ｃ1｜ …（１）
次に、具体的な数値例について説明する。プラズマ生成
のための励起周波数ｆは上記のように、ｆ＝５４．２４
ＭＨｚの高高周波であり、作業者が絶縁管１４の長さを
調整することにより、コンダクタンスＣ＝Ｃ1の大きさ
を従来の３０ｐＦ（図１４参照）から１０ｐＦに変化さ
せた。ここで、コンダクタンスＣ1の変化と等価的なガ
ス導入配管１におけるインダクタンス成分Ｌを０．２μ
Ｈとすると、上記（１）式において、図２中に示す
ＣF、ＬF、Ｃ1の値を代入すると、反応室５内のインピ
ーダンスの大きさ｜Ｚ1｜＝｜（２π・ｆ）ＬF−１／
（２π・ｆ）ＣF｜＝４０Ωとなり、ガス導入配管１に
おけるインピーダンスの大きさ｜Ｚ2｜＝｜（２π・
ｆ）Ｌ−１／（２π ・ｆ）Ｃ1｜＝２５０Ωとなり、
図２に示すように、ＲＦ帯以上の高高周波８０ＭＨｚ程
度の領域まで反応室５内でプラズマを生成できることを
確認できた。
のための励起周波数ｆは上記のように、ｆ＝５４．２４
ＭＨｚの高高周波であり、作業者が絶縁管１４の長さを
調整することにより、コンダクタンスＣ＝Ｃ1の大きさ
を従来の３０ｐＦ（図１４参照）から１０ｐＦに変化さ
せた。ここで、コンダクタンスＣ1の変化と等価的なガ
ス導入配管１におけるインダクタンス成分Ｌを０．２μ
Ｈとすると、上記（１）式において、図２中に示す
ＣF、ＬF、Ｃ1の値を代入すると、反応室５内のインピ
ーダンスの大きさ｜Ｚ1｜＝｜（２π・ｆ）ＬF−１／
（２π・ｆ）ＣF｜＝４０Ωとなり、ガス導入配管１に
おけるインピーダンスの大きさ｜Ｚ2｜＝｜（２π・
ｆ）Ｌ−１／（２π ・ｆ）Ｃ1｜＝２５０Ωとなり、
図２に示すように、ＲＦ帯以上の高高周波８０ＭＨｚ程
度の領域まで反応室５内でプラズマを生成できることを
確認できた。
【００５５】このように、本実施形態１のプラズマＣＶ
Ｄ装置によれば、ガス導入配管１におけるインピーダン
スの大きさが反応室５内のインピーダンスの大きさより
も大きくなるように容易に調整できるので、ＶＨＦ帯或
いはＵＨＦ帯の励起周波数により生成したプラズマを反
応空間に大面積にわたって利用でき、高スルプット化が
図れる電子デバイス製造装置を実現できる。
Ｄ装置によれば、ガス導入配管１におけるインピーダン
スの大きさが反応室５内のインピーダンスの大きさより
も大きくなるように容易に調整できるので、ＶＨＦ帯或
いはＵＨＦ帯の励起周波数により生成したプラズマを反
応空間に大面積にわたって利用でき、高スルプット化が
図れる電子デバイス製造装置を実現できる。
【００５６】（実施形態２）図３〜図５は本発明電子デ
バイス製造装置の実施形態２を示す。本実施形態２も本
発明をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示している
が、本実施形態２のプラズマＣＶＤ装置は、ガス導入配
管１の途中に長さが可変になったコイル状配管部１１を
設けた点が実施形態１のプラズマＣＶＤ装置とは異なっ
ている。
バイス製造装置の実施形態２を示す。本実施形態２も本
発明をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示している
が、本実施形態２のプラズマＣＶＤ装置は、ガス導入配
管１の途中に長さが可変になったコイル状配管部１１を
設けた点が実施形態１のプラズマＣＶＤ装置とは異なっ
ている。
【００５７】なお、その他の構成については、実施形態
１と同様であるので、対応する部分に同一の符号を付し
て具体的な説明は省略し、以下に異なる部分についての
み説明する。
１と同様であるので、対応する部分に同一の符号を付し
て具体的な説明は省略し、以下に異なる部分についての
み説明する。
【００５８】図３において、このガス導入配管１の途中
にも、図１３に示す従来例同様の長さ固定式の絶縁管１
０が設けられており、そのコンダクタンスＣ1は３０ｐ
Ｆである。そして、本実施形態２では、螺旋状をなし、
その長さが可変になったコイル状配管部１１をガス導入
配管１の絶縁管１０と直列に連結した構造になってい
る。
にも、図１３に示す従来例同様の長さ固定式の絶縁管１
０が設けられており、そのコンダクタンスＣ1は３０ｐ
Ｆである。そして、本実施形態２では、螺旋状をなし、
その長さが可変になったコイル状配管部１１をガス導入
配管１の絶縁管１０と直列に連結した構造になってい
る。
【００５９】ここで、図１３に示す従来装置では、反応
室５並びにガス導入配管１のインピーダンスの大きさ｜
Ｚ｜の周波数依存性を示している図１４からわかるよう
に、従来のＲＦ帯（１０ＭＨｚ近辺）領域での反応室５
内のインピーダンスの大きさは、ガス導入配管１でのイ
ンピーダンスに比べて、非常に小さな値を持つ。このた
め、高周波電源３ａよりＶＨＦ帯領域での高周波を導入
させた場合には、ガス導入配管１に高周波電力発生手段
３からの電力が供給されてしまい、反応室５内でプラズ
マを発生させることができない。
室５並びにガス導入配管１のインピーダンスの大きさ｜
Ｚ｜の周波数依存性を示している図１４からわかるよう
に、従来のＲＦ帯（１０ＭＨｚ近辺）領域での反応室５
内のインピーダンスの大きさは、ガス導入配管１でのイ
ンピーダンスに比べて、非常に小さな値を持つ。このた
め、高周波電源３ａよりＶＨＦ帯領域での高周波を導入
させた場合には、ガス導入配管１に高周波電力発生手段
３からの電力が供給されてしまい、反応室５内でプラズ
マを発生させることができない。
【００６０】これに対して、本実施形態２のプラズマＣ
ＶＤ装置では、ガス導入配管１におけるインピーダンス
調整手段として、上記のコイル状配管部１１を設け、そ
の長さを調整することにより、インダクタンスＬ1の大
きさを調整し、これにより、ガス導入配管１におけるイ
ンピーダンスの大きさが反応室５内のインピーダンスよ
りも大きくなる構成を採用している。
ＶＤ装置では、ガス導入配管１におけるインピーダンス
調整手段として、上記のコイル状配管部１１を設け、そ
の長さを調整することにより、インダクタンスＬ1の大
きさを調整し、これにより、ガス導入配管１におけるイ
ンピーダンスの大きさが反応室５内のインピーダンスよ
りも大きくなる構成を採用している。
【００６１】より具体的には、反応室５内のインピーダ
ンスの大きさ｜Ｚ1｜は、実施形態１同様に｜Ｚ1｜＝｜
（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜で表され、ガ
ス導入配管１におけるインピーダンスの大きさ｜Ｚ2｜
は、｜Ｚ2｜＝｜（２π・ｆ）Ｌ1−１／（２π・ｆ）Ｃ
｜で表されるので、本実施形態２では、下記（２）式の
条件を満足するように、インダクタンスＬ1の大きさを
調整している。
ンスの大きさ｜Ｚ1｜は、実施形態１同様に｜Ｚ1｜＝｜
（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜で表され、ガ
ス導入配管１におけるインピーダンスの大きさ｜Ｚ2｜
は、｜Ｚ2｜＝｜（２π・ｆ）Ｌ1−１／（２π・ｆ）Ｃ
｜で表されるので、本実施形態２では、下記（２）式の
条件を満足するように、インダクタンスＬ1の大きさを
調整している。
【００６２】但し、
Ｃ：絶縁管と接地電位にある部位との間に存在する容量
成分の大きさであり、図３中に表記してある。
成分の大きさであり、図３中に表記してある。
【００６３】次に、具体的な数値例について説明する。
本実施形態２では、可変することのできるインダクタン
スの大きさＬ1を０．０２μＨ（図４参照）或いは０．
００５μＨ（図５参照）とすることにより、ガス導入配
管１におけるインピーダンスが反応室５内のインピーダ
ンスよりも大きくなるように設定している。
本実施形態２では、可変することのできるインダクタン
スの大きさＬ1を０．０２μＨ（図４参照）或いは０．
００５μＨ（図５参照）とすることにより、ガス導入配
管１におけるインピーダンスが反応室５内のインピーダ
ンスよりも大きくなるように設定している。
【００６４】即ち、上記（２）式において、ｆ＝５４．
２４ＭＨｚを代入し、且つ図４或いは図５中に示す
ＣF、ＬF等を代入すると、反応室５内のインピーダンス
が４０Ω程度となるのに対し、インダクタンスＬ1＝
０．０２μＨの場合のガス導入配管１のインピーダンス
は１００Ωとなり、インダクタンスＬ1＝０．００５μ
Ｈの場合のガス導入配管１のインピーダンスは１０５Ω
となる。
２４ＭＨｚを代入し、且つ図４或いは図５中に示す
ＣF、ＬF等を代入すると、反応室５内のインピーダンス
が４０Ω程度となるのに対し、インダクタンスＬ1＝
０．０２μＨの場合のガス導入配管１のインピーダンス
は１００Ωとなり、インダクタンスＬ1＝０．００５μ
Ｈの場合のガス導入配管１のインピーダンスは１０５Ω
となる。
【００６５】よって、いずれの場合もガス導入配管１に
おけるインピーダンスが反応室５内のインピーダンスの
大きさよりも大きくなっており、本実施形態２において
も、上記実施形態１同様の効果を奏することがわかる。
おけるインピーダンスが反応室５内のインピーダンスの
大きさよりも大きくなっており、本実施形態２において
も、上記実施形態１同様の効果を奏することがわかる。
【００６６】（実施形態３）図６及び図７は本発明の実
施形態３を示す。本実施形態３も本発明をプラズマＣＶ
Ｄ装置に適用した例を示しているが、本実施形態３で
は、図６に示すように、並列コイル１２へのスイッチ等
１３をＯＮ／ＯＦＦすることによって、ガス導入配管１
でのインダクタンスＬ2を変化させることにより、ガス
導入配管１におけるインピーダンスを調整する構成を採
用している。即ち、実施形態２とは、インダクタンス調
整手段の構成が異なっている。
施形態３を示す。本実施形態３も本発明をプラズマＣＶ
Ｄ装置に適用した例を示しているが、本実施形態３で
は、図６に示すように、並列コイル１２へのスイッチ等
１３をＯＮ／ＯＦＦすることによって、ガス導入配管１
でのインダクタンスＬ2を変化させることにより、ガス
導入配管１におけるインピーダンスを調整する構成を採
用している。即ち、実施形態２とは、インダクタンス調
整手段の構成が異なっている。
【００６７】より具体的には、本実施形態３において
は、反応室５内のインピーダンスの大きさ｜Ｚ1｜は、
実施形態１同様に｜Ｚ1｜＝｜（２π・ｆ）ＬF−１／
（２π・ｆ）ＣF｜で表され、ガス導入配管１における
インピーダンスの大きさ｜Ｚ2｜は、｜Ｚ2｜＝｜（２π
・ｆ）（ｌ／（ｌ／Ｌ ＋１／Ｌ2））−１／（２π・
ｆ）Ｃ｜で表されるので、本実施形態３では、下記
（３）式の条件を満足するように、インダクタンスＬ2
の大きさを調整している。
は、反応室５内のインピーダンスの大きさ｜Ｚ1｜は、
実施形態１同様に｜Ｚ1｜＝｜（２π・ｆ）ＬF−１／
（２π・ｆ）ＣF｜で表され、ガス導入配管１における
インピーダンスの大きさ｜Ｚ2｜は、｜Ｚ2｜＝｜（２π
・ｆ）（ｌ／（ｌ／Ｌ ＋１／Ｌ2））−１／（２π・
ｆ）Ｃ｜で表されるので、本実施形態３では、下記
（３）式の条件を満足するように、インダクタンスＬ2
の大きさを調整している。
【００６８】
｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）（ｌ／（ｌ／Ｌ
＋１／Ｌ2））−１／（２π・ｆ）Ｃ｜ …（３）
次に、具体的な数値例について説明する。本実施形態３
でも、インダクタンスＬ2を０．０２μＨまで変化させ
ており、式（３）中にｆ＝８１．３６ＭＨｚ、図７中に
示すＣF、ＬF等を代入すると、反応室５内のインピーダ
ンスは７０Ωとなるのに対し、ガス導入配管１のインピ
ーダンスは１９０Ωとなり、上記実施形態１及び実施形
態２同様の効果を奏することができる。
でも、インダクタンスＬ2を０．０２μＨまで変化させ
ており、式（３）中にｆ＝８１．３６ＭＨｚ、図７中に
示すＣF、ＬF等を代入すると、反応室５内のインピーダ
ンスは７０Ωとなるのに対し、ガス導入配管１のインピ
ーダンスは１９０Ωとなり、上記実施形態１及び実施形
態２同様の効果を奏することができる。
【００６９】（実施形態４）図８及び図９は本発明電子
デバイス製造装置の実施形態４を示す。本実施形態４も
本発明をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示している
が、本実施形態４のプラズマＣＶＤ装置は、図８に示す
ように、ガス導入配管１の途中に絶縁管１０を備え、且
つこの絶縁管１０と並列接続となる位置にインダクタン
ス成分となるコイル１９を接続し、このコイル１９をガ
ス導入配管１におけるインピーダンス調整手段として用
いる構成をとる。
デバイス製造装置の実施形態４を示す。本実施形態４も
本発明をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示している
が、本実施形態４のプラズマＣＶＤ装置は、図８に示す
ように、ガス導入配管１の途中に絶縁管１０を備え、且
つこの絶縁管１０と並列接続となる位置にインダクタン
ス成分となるコイル１９を接続し、このコイル１９をガ
ス導入配管１におけるインピーダンス調整手段として用
いる構成をとる。
【００７０】なお、その他の構成については、上記各実
施形態と同様であるので、対応する部分に同一の符号を
付し、具体的な説明については省略する。
施形態と同様であるので、対応する部分に同一の符号を
付し、具体的な説明については省略する。
【００７１】ここで、コイル１９のインダクタンスＬ3
の大きさは０．１３μＨである。また、絶縁管１０のコ
ンダクタンスの大きさＣは上記同様に３０ｐＦである。
加えて、ガス導入配管１における等価なインダクタンス
成分ＬFは０．２μＨである。
の大きさは０．１３μＨである。また、絶縁管１０のコ
ンダクタンスの大きさＣは上記同様に３０ｐＦである。
加えて、ガス導入配管１における等価なインダクタンス
成分ＬFは０．２μＨである。
【００７２】本実施形態４でも、ガス導入配管１におけ
るインピーダンスの大きさが反応室５内のインピーダン
スよりも大きくなる構成を採用している。
るインピーダンスの大きさが反応室５内のインピーダン
スよりも大きくなる構成を採用している。
【００７３】より具体的には、反応室５内のインピーダ
ンスの大きさ｜Ｚ1｜は、上記同様に｜Ｚ1｜＝｜（２π
・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜で表され、ガス導入
配管１におけるインピーダンスの大きさ｜Ｚ2｜は、｜
Ｚ2｜＝｜１／｛（２π・ｆ）Ｃ−ｌ（２π・ｆ）Ｌ3｝
｜で表されるので、本実施形態４では、下記（４）式の
条件を満足するように、インピーダンス調整用インダク
タンスＬ3の大きさを調整している。
ンスの大きさ｜Ｚ1｜は、上記同様に｜Ｚ1｜＝｜（２π
・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜で表され、ガス導入
配管１におけるインピーダンスの大きさ｜Ｚ2｜は、｜
Ｚ2｜＝｜１／｛（２π・ｆ）Ｃ−ｌ（２π・ｆ）Ｌ3｝
｜で表されるので、本実施形態４では、下記（４）式の
条件を満足するように、インピーダンス調整用インダク
タンスＬ3の大きさを調整している。
【００７４】
｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜１／｛（２π・ｆ）Ｃ−ｌ（
２π・ｆ）Ｌ3｝｜ …（４）
次に、具体的な数値例について説明する。上記（４）式
中にｆ＝８１．３６ＭＨｚ、図９中に示すＣF、ＬF等を
代入すると、図９に示すように、、ガス導入配管１にお
けるインピーダンスの値が４ｋΩ辺りとなるのに対し、
反応室５内のインピーダンスは７０Ω程度の小さい値に
なる。
中にｆ＝８１．３６ＭＨｚ、図９中に示すＣF、ＬF等を
代入すると、図９に示すように、、ガス導入配管１にお
けるインピーダンスの値が４ｋΩ辺りとなるのに対し、
反応室５内のインピーダンスは７０Ω程度の小さい値に
なる。
【００７５】よって、本実施形態４によっても、上記各
実施形態同様の効果を奏することができる。
実施形態同様の効果を奏することができる。
【００７６】（実施形態５）図１０及び図１１は本発明
電子デバイス製造装置の実施形態５を示す。本実施形態
５も本発明をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示して
いるが、本実施形態５では、上記の各実施形態とは異な
り、ガス導入配管１の途中に絶縁管１０（又は絶縁管１
４）を備えておらず、ガス導入配管１の途中にコイル状
配管１１’からなるインピーダンス調整手段を備えた構
成を採用している。
電子デバイス製造装置の実施形態５を示す。本実施形態
５も本発明をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示して
いるが、本実施形態５では、上記の各実施形態とは異な
り、ガス導入配管１の途中に絶縁管１０（又は絶縁管１
４）を備えておらず、ガス導入配管１の途中にコイル状
配管１１’からなるインピーダンス調整手段を備えた構
成を採用している。
【００７７】なお、その他の構成については、上記各実
施形態と同様であるので、対応する部分に同一の符号を
付し、具体的な説明については省略する。
施形態と同様であるので、対応する部分に同一の符号を
付し、具体的な説明については省略する。
【００７８】ここで、コイル状配管１１’はインダクタ
ンス成分の大きさＬ4が１．０μＨのステンレス製の１
／４インチのコイル状配管（コイル部分１８０ｍｍ）で
あり、コイル部分以外のガス導入配管部１のインダクタ
ンス成分の大きさＬが０．２μＨからなる構造になって
いる。
ンス成分の大きさＬ4が１．０μＨのステンレス製の１
／４インチのコイル状配管（コイル部分１８０ｍｍ）で
あり、コイル部分以外のガス導入配管部１のインダクタ
ンス成分の大きさＬが０．２μＨからなる構造になって
いる。
【００７９】本実施形態５でも、ガス導入配管１におけ
るインピーダンスの大きさが反応室５内のインピーダン
スよりも大きくなる構成を採用している。
るインピーダンスの大きさが反応室５内のインピーダン
スよりも大きくなる構成を採用している。
【００８０】より具体的には、反応室５内のインピーダ
ンスの大きさ｜Ｚ1｜は、上記同様に｜Ｚ1｜＝｜（２π
・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜で表され、コイル状
配管１１’を有するガス導入配管１のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ2｜は、｜Ｚ2｜＝｜（２π・ｆ）（Ｌ＋
Ｌ4）｜で表されるので、本実施形態５では、下記
（５）式の条件を満足するように、インピーダンス調整
用インダクタンスＬ4の大きさを調整している。
ンスの大きさ｜Ｚ1｜は、上記同様に｜Ｚ1｜＝｜（２π
・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜で表され、コイル状
配管１１’を有するガス導入配管１のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ2｜は、｜Ｚ2｜＝｜（２π・ｆ）（Ｌ＋
Ｌ4）｜で表されるので、本実施形態５では、下記
（５）式の条件を満足するように、インピーダンス調整
用インダクタンスＬ4の大きさを調整している。
【００８１】
｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）（Ｌ＋Ｌ4）｜
…（５）
次に、具体的な数値例について説明する。図１１は励起
周波数８１．３６ＭＨｚでの、反応室５及びガス導入配
管１でのインピーダンスの値を示している。同図に示す
ように、ガス導入配管１でのインピーダンスの値が数百
Ωであるのに対し、反応室５内のインピーダンスの値は
８０Ω程度と小さくなっている。
周波数８１．３６ＭＨｚでの、反応室５及びガス導入配
管１でのインピーダンスの値を示している。同図に示す
ように、ガス導入配管１でのインピーダンスの値が数百
Ωであるのに対し、反応室５内のインピーダンスの値は
８０Ω程度と小さくなっている。
【００８２】よって、本実施形態５によっても、上記各
実施形態同様の効果を奏することができる。
実施形態同様の効果を奏することができる。
【００８３】（実施形態６）図１２は本発明電子デバイ
ス製造装置の実施形態６を示す。本実施形態６も本発明
をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示しているが、本
実施形態６では、ガス導入配管１におけるインピーダン
ス調整手段として、内表面に凹凸溝を有する絶縁管９を
用い、これにより、絶縁管９における局所的な静電容量
を大きくする構成を採用している。この結果、この部分
での共振周波数が小さくなるので、高周波電力発生手段
３より供給される電力が少なくなる。よって、その分、
反応室５の反応空間でのプラズマ生成のための電力を増
加できるので、反応室５においてプラズマを確実に生成
できる。
ス製造装置の実施形態６を示す。本実施形態６も本発明
をプラズマＣＶＤ装置に適用した例を示しているが、本
実施形態６では、ガス導入配管１におけるインピーダン
ス調整手段として、内表面に凹凸溝を有する絶縁管９を
用い、これにより、絶縁管９における局所的な静電容量
を大きくする構成を採用している。この結果、この部分
での共振周波数が小さくなるので、高周波電力発生手段
３より供給される電力が少なくなる。よって、その分、
反応室５の反応空間でのプラズマ生成のための電力を増
加できるので、反応室５においてプラズマを確実に生成
できる。
【００８４】ここで、本実施形態６において、絶縁管９
としては、以下の仕様のものを用いた。
としては、以下の仕様のものを用いた。
【００８５】外形の長さ１５ｃｍ、直径５ｃｍの円筒型
の絶縁管９において、その内表面に、比誘電率３．０の
テフロンからなる誘電体又は比誘電率８．５のアルミナ
からなる誘電体等を深さ５ｍｍから１０ｍｍ、ピッチ１
２ｍｍ程度で形成することにより、内表面に凹凸を有す
る絶縁管９を構成した。
の絶縁管９において、その内表面に、比誘電率３．０の
テフロンからなる誘電体又は比誘電率８．５のアルミナ
からなる誘電体等を深さ５ｍｍから１０ｍｍ、ピッチ１
２ｍｍ程度で形成することにより、内表面に凹凸を有す
る絶縁管９を構成した。
【００８６】なお、上記各実施形態と対応する部分には
同一の符号を付し、具体的な説明については省略する。
同一の符号を付し、具体的な説明については省略する。
【００８７】（その他の実施形態）インピーダンス調整
手段としては、上記のもの以外に、ガス導入配管内を流
通する反応ガスの圧力を調整する圧力調整手段や流量調
整手段を用いることも可能である。
手段としては、上記のもの以外に、ガス導入配管内を流
通する反応ガスの圧力を調整する圧力調整手段や流量調
整手段を用いることも可能である。
【００８８】また、上記の各実施形態では、本発明をプ
ラズマＣＶＤ装置に適用する場合について説明したが、
本発明は、反応ガスとしてＣＦ4やＮＦ3等のエッチング
ガスを用いるエッチング装置についても同様に適用でき
ることは勿論である。
ラズマＣＶＤ装置に適用する場合について説明したが、
本発明は、反応ガスとしてＣＦ4やＮＦ3等のエッチング
ガスを用いるエッチング装置についても同様に適用でき
ることは勿論である。
【００８９】
【発明の効果】以上の本発明電子デバイス製造装置は、
ガス導入配管に設けたインピーダンス調整手段により、
ガス導入配管のインピーダンスが反応室のインピダーン
スよりも大きくなるように設定する構成をとるので、励
起周波数がＲＦ帯よりも高い周波数帯域であるＶＨＦ帯
やＵＨＦ帯であっても、本来プラズマを生成すべき空
間、即ちカソード電極とアノード電極間に高周波電力発
生電源からの高周波電力を導入したとしても、その反応
空間内でプラズマを生成させることが可能である。
ガス導入配管に設けたインピーダンス調整手段により、
ガス導入配管のインピーダンスが反応室のインピダーン
スよりも大きくなるように設定する構成をとるので、励
起周波数がＲＦ帯よりも高い周波数帯域であるＶＨＦ帯
やＵＨＦ帯であっても、本来プラズマを生成すべき空
間、即ちカソード電極とアノード電極間に高周波電力発
生電源からの高周波電力を導入したとしても、その反応
空間内でプラズマを生成させることが可能である。
【００９０】このため、本発明の電子デバイス製造装置
によれば、高品質、且つ大面積の膜を高効率で製造で
き、或いは、高品質な加工特性を大面積にわたって享受
できるエッチング装置を実現できる。
によれば、高品質、且つ大面積の膜を高効率で製造で
き、或いは、高品質な加工特性を大面積にわたって享受
できるエッチング装置を実現できる。
【００９１】即ち、本発明によれば、半導体薄膜や絶縁
膜の製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置或いは半導体
素子や液晶素子等を加工するために用いられるプラズマ
エッチング装置の分野において、高スループット化を図
ることができる電子デバイス製造装置を実現することが
できる。
膜の製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置或いは半導体
素子や液晶素子等を加工するために用いられるプラズマ
エッチング装置の分野において、高スループット化を図
ることができる電子デバイス製造装置を実現することが
できる。
【００９２】このようなインピーダンス調整手段は、請
求項２〜請求項１２記載の構成によって、具体的に達成
することが可能である。
求項２〜請求項１２記載の構成によって、具体的に達成
することが可能である。
【図１】本発明の実施形態１を示す、プラズマＣＶＤ装
置の構成図。
置の構成図。
【図２】本発明の実施形態１を示す、プラズマＣＶＤ装
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
【図３】本発明の実施形態２を示す、プラズマＣＶＤ装
置の構成図。
置の構成図。
【図４】本発明の実施形態２を示す、プラズマＣＶＤ装
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
【図５】本発明の実施形態２を示す、プラズマＣＶＤ装
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
【図６】本発明の実施形態３を示す、プラズマＣＶＤ装
置の構成図。
置の構成図。
【図７】本発明の実施形態３を示す、プラズマＣＶＤ装
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
【図８】本発明の実施形態４を示す、プラズマＣＶＤ装
置の構成図。
置の構成図。
【図９】本発明の実施形態４を示す、プラズマＣＶＤ装
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
置における反応室及びガス導入配管のインピーダンスの
大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
【図１０】本発明の実施形態５を示す、プラズマＣＶＤ
装置の構成図。
装置の構成図。
【図１１】本発明の実施形態５を示す、プラズマＣＶＤ
装置における反応室及びガス導入配管のインピーダンス
の大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
装置における反応室及びガス導入配管のインピーダンス
の大きさ｜Ｚ｜の周波数依存性を示すグラフ。
【図１２】本発明の実施形態６を示す、プラズマＣＶＤ
装置の構成図。
装置の構成図。
【図１３】プラズマＣＶＤ装置の従来例を示す構成図。
【図１４】従来一般のプラズマＣＶＤ装置における反応
室及びガス導入配管のインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜の
周波数依存性を示すグラフ。
室及びガス導入配管のインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜の
周波数依存性を示すグラフ。
【符号の説明】
１ ガス導入配管
２ カソード電極
３ 高周波電力発生手段
３ａ 高周波電源
３ｂ マッチング回路
４ アノード電極
５ 反応室
６ 基板
７ ヒーター
８ 反応ガス
９ 絶縁管
１０ 絶縁管
１１ コイル状配管部
１２ コイル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 １０１Ｂ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/205
C23C 16/50
C23F 4/00
H01L 21/3065
H01L 21/31
H05H 1/46
Claims (11)
- 【請求項１】 カソード電極とアノード電極とが対向配
置された反応室にガス導入配管が接続され、該ガス導入
配管より該カソード電極の電極面を通して、薄膜半導体
等を堆積させるための原料ガスや希釈ガス或いは半導体
素子等を加工するためのエッチングガス等の反応ガスを
該反応室に導入し、該カソード電極に直列接続された高
周波電力発生手段より、該反応ガスをプラズマ分解する
ための励起周波数がＲＦ帯より高いＶＨＦ帯或いはＵＨ
Ｆ帯となるように、該カソード電極に高周波を印加する
電子デバイス製造装置において、 該ガス導入配管に、該ガス導入配管のインピーダンスが
該反応室のインピダーンスよりも大きくなるように該ガ
ス導入配管のインピーダンスを調整するためのインピー
ダンス調整手段が設けられ、 前記インピーダンス調整手段が、前記ガス導入配管の途
中に設けられた長さ調整可能になった絶縁管で構成さ
れ、該絶縁管の長さを調整することにより調節可能なコ
ンダクタンスＣをインピーダンス調整用容量Ｃ 1 とす
る、 電子デバイス製造装置。 - 【請求項２】 前記インピーダンス調整用容量Ｃ1の大
きさが、下記（１）式の条件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π
・ｆ）Ｌ−１／（２π・ｆ）Ｃ1｜ …（１） 但し、 π：円周率 ｆ：励起高周波の周波数 ＬF：カソード電極と直流的に同電位にある部位と電気
的に直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ ＣF：カソード電極と直流的に同電位にある部位と接地
電位にある部位との間に存在する容量成分の大きさ Ｌ：ガス導入配管内の部位において、絶縁管と電気的に
直列接続された位置に存在する誘導成分の大きさ 設定した請求項１記載の電子デバイス製造装置。 - 【請求項３】 カソード電極とアノード電極とが対向配
置された反応室にガス導入配管が接続され、該ガス導入
配管より該カソード電極の電極面を通して、薄膜半導体
等を堆積させるための原料ガスや希釈ガス或いは半導体
素子等を加工するためのエッチングガス等の反応ガスを
該反応室に導入し、該カソード電極に直列接続された高
周波電力発生手段より、該反応ガスをプラズマ分解する
ための励起周波数がＲＦ帯より高いＶＨＦ帯或いはＵＨ
Ｆ帯となるように、該カソード電極に高周波を印加する
電子デバイス製造装置において、 該ガス導入配管に、該ガス導入配管のインピーダンスが
該反応室のインピダーンスよりも大きくなるように該ガ
ス導入配管のインピーダンスを調整するためのインピー
ダンス調整手段が設けられ、 前記ガス導入配管が途中に絶縁管を有するガス導入配管
であり、該絶縁管に直列的に連結された配管部に長さ調
整可能になった部分が形成され、該長さ調整可能になっ
た配管部が、インピーダンス調整用インダクタンスＬ1
として機能し、前記インピーダンス調整手段を構成す
る、電子デバイス製造装置。 - 【請求項４】 前記インピーダンス調整用インダクタン
スＬ1の大きさが、下記（２）式の条件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π
・ｆ）Ｌ1−１／（２π ・ｆ）Ｃ｜ …（２） 但し、 Ｃ：絶縁管と接地電位にある部位との間に存在する容量
成分の大きさ 設定した請求項３記載の電子デバイス製造装置。 - 【請求項５】 カソード電極とアノード電極とが対向配
置された反応室にガス導入配管が接続され、該ガス導入
配管より該カソード電極の電極面を通して、薄膜半導体
等を堆積させるための原料ガスや希釈ガス或いは半導体
素子等を加工するためのエッチングガス等の反応ガスを
該反応室に導入し、該カソード電極に直列接続された高
周波電力発生手段より、該反応ガスをプラズマ分解する
ための励起周波数がＲＦ帯より高いＶＨＦ帯或いはＵＨ
Ｆ帯となるように、該カソード電極に高周波を印加する
電子デバイス製造装置において、 該ガス導入配管に、該ガス導入配管のインピーダンスが
該反応室のインピダー ンスよりも大きくなるように該ガ
ス導入配管のインピーダンスを調整するためのインピー
ダンス調整手段が設けられ、 前記ガス導入配管が途中に絶縁管を有するガス導入配管
であり、該絶縁管に直列的に連結された配管部に並列に
インピーダンス調整用インダクタンスＬ2を接続し、該
インピーダンス調整用インダクタンスＬ2が前記インピ
ーダンス調整手段を構成する、電子デバイス製造装置。 - 【請求項６】 前記インピーダンス調整用インダクタン
スＬ2の大きさが、下記（３）式の条件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π
・ｆ）（ｌ／（ｌ／Ｌ＋１／Ｌ2））−１／（２π・
ｆ）Ｃ｜ …（３） 設定した請求項５記載の電子デバイス製造装置。 - 【請求項７】 カソード電極とアノード電極とが対向配
置された反応室にガス導入配管が接続され、該ガス導入
配管より該カソード電極の電極面を通して、薄膜半導体
等を堆積させるための原料ガスや希釈ガス或いは半導体
素子等を加工するためのエッチングガス等の反応ガスを
該反応室に導入し、該カソード電極に直列接続された高
周波電力発生手段より、該反応ガスをプラズマ分解する
ための励起周波数がＲＦ帯より高いＶＨＦ帯或いはＵＨ
Ｆ帯となるように、該カソード電極に高周波を印加する
電子デバイス製造装置において、 該ガス導入配管に、該ガス導入配管のインピーダンスが
該反応室のインピダーンスよりも大きくなるように該ガ
ス導入配管のインピーダンスを調整するためのインピー
ダンス調整手段が設けられ、 前記ガス導入配管が途中に絶縁管を有するガス導入配管
であり、前記インピーダンス調整手段が、該絶縁管の内
表面に形成された凹凸の溝で構成されている、電子デバ
イス製造装置。 - 【請求項８】 カソード電極とアノード電極とが対向配
置された反応室にガス導入配管が接続され、該ガス導入
配管より該カソード電極の電極面を通して、薄膜半導体
等を堆積させるための原料ガスや希釈ガス或いは半導体
素子等を加工するためのエッチングガス等の反応ガスを
該反応室に導入し、該カソード電極に直列接続された高
周波電力発生手段より、該反応ガスをプラズマ分解する
ための 励起周波数がＲＦ帯より高いＶＨＦ帯或いはＵＨ
Ｆ帯となるように、該カソード電極に高周波を印加する
電子デバイス製造装置において、 該ガス導入配管に、該ガス導入配管のインピーダンスが
該反応室のインピダーンスよりも大きくなるように該ガ
ス導入配管のインピーダンスを調整するためのインピー
ダンス調整手段が設けられ、 前記ガス導入配管が途中に絶縁管を有するガス導入配管
であり、該絶縁管に並列にインピーダンス調整用インダ
クタンスＬ3を接続し、該インピーダンス調整用インダ
クタンスＬ3が前記インピーダンス調整手段を構成す
る、電子デバイス製造装置。 - 【請求項９】 前記インピーダンス調整用インダクタン
スＬ3の大きさが、下記（４）式の条件を満たすように ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜１／
｛（２π・ｆ）Ｃ−ｌ（２π・ｆ）Ｌ3｝｜ …（４） 設定した請求項８記載の電子デバイス製造装置。 - 【請求項１０】 カソード電極とアノード電極とが対向
配置された反応室にガス導入配管が接続され、該ガス導
入配管より該カソード電極の電極面を通して、薄膜半導
体等を堆積させるための原料ガスや希釈ガス或いは半導
体素子等を加工するためのエッチングガス等の反応ガス
を該反応室に導入し、該カソード電極に直列接続された
高周波電力発生手段より、該反応ガスをプラズマ分解す
るための励起周波数がＲＦ帯より高いＶＨＦ帯或いはＵ
ＨＦ帯となるように、該カソード電極に高周波を印加す
る電子デバイス製造装置において、 該ガス導入配管に、該ガス導入配管のインピーダンスが
該反応室のインピダーンスよりも大きくなるように該ガ
ス導入配管のインピーダンスを調整するためのインピー
ダンス調整手段が設けられ、 前記ガス導入配管が途中に絶縁管を有しないガス導入配
管であり、該ガス導入配管の途中にインピーダンス調整
用インダクタンスＬ4として機能するコイル状配管部が
形成され、該コイル状配管部が前記インピーダンス調整
手段を構成する、電子デバイス製造装置。 - 【請求項１１】 前記インピーダンス調整用インダクタ
ンスＬ4の大きさが、下記（５）式の条件を満たすよう
に ｜（２π・ｆ）ＬF−１／（２π・ｆ）ＣF｜＜｜（２π・ｆ）（Ｌ＋Ｌ4）｜ …（５） 但し、 Ｌ：ガス導入配管内おいて、カソード電極と直流的に同
電位にある部位と接地電位にある部位との間でインダク
タンスＬ4と直列接続された位置に存在するコイル状配
管部以外の誘導成分の大きさ 設定した請求項１０記載の電子デバイス製造装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17077197A JP3396399B2 (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 電子デバイス製造装置 |
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