JPH0499176A - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、プラズマ処理技術、特にプラズマ電位と基板
電位を制御するための技術に関し、例えば、半導体装置
の製造工程において、基板上にＳｉ膜、 Ａｌ１膜、
ＳｉＯ□膜等の成膜処理を施すスパッタリング装置に
有効に利用し得る技術に関する。
電位を制御するための技術に関し、例えば、半導体装置
の製造工程において、基板上にＳｉ膜、 Ａｌ１膜、
ＳｉＯ□膜等の成膜処理を施すスパッタリング装置に
有効に利用し得る技術に関する。
［従来の技術］
従来、半導体ウェー八等の基板上に薄膜を形成する一つ
の方法としてスパッタ法が用いられている。一般のスパ
ッタ法では、真空にし得る槽（真空槽）内に１０−３〜
１０−２［Ｔｏｒｒ］程度の真空状態を形成し、ターゲ
ットを保持した第１の電極に直流電力または高周波電力
を加えて、プラズマ放電を起こし陰極降下電圧により陽
イオンを陰極である第１の電極に加速衝撃し、この衝撃
によって第１の電極に設置されたターゲット材料から放
出された原子を真空槽内に設置した基板上に堆積するこ
とにより薄膜が形成される。
の方法としてスパッタ法が用いられている。一般のスパ
ッタ法では、真空にし得る槽（真空槽）内に１０−３〜
１０−２［Ｔｏｒｒ］程度の真空状態を形成し、ターゲ
ットを保持した第１の電極に直流電力または高周波電力
を加えて、プラズマ放電を起こし陰極降下電圧により陽
イオンを陰極である第１の電極に加速衝撃し、この衝撃
によって第１の電極に設置されたターゲット材料から放
出された原子を真空槽内に設置した基板上に堆積するこ
とにより薄膜が形成される。
また、最近注目されているバイアススパッタ法では、プ
ラズマ発生用電力の印加される第１の電極と対向し、基
板を保持した第２の電極にも、直流電力または高周波電
力を加えることによって基板にも陽イオンを加速衝撃さ
せながら薄膜を形成する。
ラズマ発生用電力の印加される第１の電極と対向し、基
板を保持した第２の電極にも、直流電力または高周波電
力を加えることによって基板にも陽イオンを加速衝撃さ
せながら薄膜を形成する。
これらの方法に対して、第１の電極及び第２の電極以外
に第３の電極を基板近傍またはターゲット近傍に設置し
て、第３の電極とアース間に直流電圧を印加した状態で
薄膜を形成する方法が、例えば特開昭５９−１０４１１
１号公報、特開昭６１−２３１１７２号公報に開示され
ている。
に第３の電極を基板近傍またはターゲット近傍に設置し
て、第３の電極とアース間に直流電圧を印加した状態で
薄膜を形成する方法が、例えば特開昭５９−１０４１１
１号公報、特開昭６１−２３１１７２号公報に開示され
ている。
［発明が解決しようとする課題］
半導体デバイス等の高性能化と高集積化が進むなかで、
スパッタ法等の膜形成技術により得られる半導体製品用
のｌ１ｉ（層）に対する膜質等の品質における要求もよ
り厳格となってきている。
スパッタ法等の膜形成技術により得られる半導体製品用
のｌ１ｉ（層）に対する膜質等の品質における要求もよ
り厳格となってきている。
しかしながら、従来のスパッタ法等は、これらの要求に
対して必ずしも満足に対応できるものとはいえなかった
。
対して必ずしも満足に対応できるものとはいえなかった
。
例えば、通常のスパッタ法では、プラズマ電位は、プラ
ズマ放電条件（放電圧力、電力、電極面積等）で決まり
プラズマ電位の制御性は乏しく、プラズマ電位をプラズ
マ放電条件とは独立に任意の値に設定することは困難で
ある。また、基板電位は基板の材質、及び設置状態によ
り、アース電位またはプラズマに対して浮動電位となる
場合もあり、基板電位の制御性も乏しい、その結果、薄
膜形成時に基板に入射する陽イオンのエネルギー（プラ
ズマ電位と基板電位との差に相当する）の制御が困難と
なり、膜質悪化の原因になる。また、プラズマ電位は、
プラズマ放電条件によっては大きく上昇し、プラズマと
接している真空槽、防着板等との電位差が大きくなる。
ズマ放電条件（放電圧力、電力、電極面積等）で決まり
プラズマ電位の制御性は乏しく、プラズマ電位をプラズ
マ放電条件とは独立に任意の値に設定することは困難で
ある。また、基板電位は基板の材質、及び設置状態によ
り、アース電位またはプラズマに対して浮動電位となる
場合もあり、基板電位の制御性も乏しい、その結果、薄
膜形成時に基板に入射する陽イオンのエネルギー（プラ
ズマ電位と基板電位との差に相当する）の制御が困難と
なり、膜質悪化の原因になる。また、プラズマ電位は、
プラズマ放電条件によっては大きく上昇し、プラズマと
接している真空槽、防着板等との電位差が大きくなる。
その結果、プラズマ中の陽イオンが真空槽、防着板等を
加速衝撃し、真空槽、防着板等から放出された原子が、
基板上に形成される薄膜に混入し易い、従って、得られ
る薄膜中での真空槽、防着板等からの汚染物質の混入率
を低下させるには限界がある。
加速衝撃し、真空槽、防着板等から放出された原子が、
基板上に形成される薄膜に混入し易い、従って、得られ
る薄膜中での真空槽、防着板等からの汚染物質の混入率
を低下させるには限界がある。
一方、先に述べたバイアススパッタ法では、基板電位の
制御により通常のスパッタ法よりも大きなエネルギーを
もった陽イオンを加速衝撃させながら、薄膜を形成する
ことができる。この方法によれば機械的強度の優れた薄
膜が得られる。またこのバイアススパッタ法を利用する
ことにより、段差部に形成された膜がスパッタエツチン
グされやすいという性質を利用して表面形状の平坦な膜
を形成できる。しかしながら、この方法では、膜の堆積
と同時にスパッタエツチングが行なわれるため、成膜速
度が著しく小さいという問題がある。さらに通常のスパ
ッタ法よりも大きなエネルギーをもった陽イオンを基板
に加速衝撃させながら薄膜を形成するため基板に損傷を
与える場合があるという問題もある。さらに通常のスパ
ッタ法と同様にプラズマ電位の制御性は乏しいので、プ
ラズマ中の陽イオンが真空槽、防着板等を加速衝撃し、
真空槽、防着板等から放出された原子が基板上に形成さ
れる薄膜に混入し易く、これらの汚染物質の膜への混入
率を低下させるには限界がある。
制御により通常のスパッタ法よりも大きなエネルギーを
もった陽イオンを加速衝撃させながら、薄膜を形成する
ことができる。この方法によれば機械的強度の優れた薄
膜が得られる。またこのバイアススパッタ法を利用する
ことにより、段差部に形成された膜がスパッタエツチン
グされやすいという性質を利用して表面形状の平坦な膜
を形成できる。しかしながら、この方法では、膜の堆積
と同時にスパッタエツチングが行なわれるため、成膜速
度が著しく小さいという問題がある。さらに通常のスパ
ッタ法よりも大きなエネルギーをもった陽イオンを基板
に加速衝撃させながら薄膜を形成するため基板に損傷を
与える場合があるという問題もある。さらに通常のスパ
ッタ法と同様にプラズマ電位の制御性は乏しいので、プ
ラズマ中の陽イオンが真空槽、防着板等を加速衝撃し、
真空槽、防着板等から放出された原子が基板上に形成さ
れる薄膜に混入し易く、これらの汚染物質の膜への混入
率を低下させるには限界がある。
先に挙げた、特開昭５９−１０４１１１号公報に開示の
スパッタ法では、基板に対向した棒状の第３の電極が設
けられ、この第３の電極に正の電圧が印加されることに
より、プラズマ電位を上昇させ、基板の一部に実質的に
負のバイアス電圧を加えつつ薄膜の形成が行なわれる。
スパッタ法では、基板に対向した棒状の第３の電極が設
けられ、この第３の電極に正の電圧が印加されることに
より、プラズマ電位を上昇させ、基板の一部に実質的に
負のバイアス電圧を加えつつ薄膜の形成が行なわれる。
この方法により例えば磁気特性の優れた薄膜が得られる
。しかし、第３の電極に正の電圧を加えているため、プ
ラズマ電位が上昇し、プラズマ電位と基板電位との差が
大きくなり、第３の電極を用いない方法よりも大きなエ
ネルギーをもった陽イオンが基板を加速衝撃することに
なる。そのため、基板に損傷を与えるという問題がより
顕著になる。また、プラズマ電位が上昇するので、プラ
ズマ電位と真空槽、防着板等の電位との差はさらに大き
くなり、陽イオンの加速衝撃により、真空槽、防着板等
から放出された原子が、基板上に形成される薄膜にさら
に混入し易くなり、真空槽、防着板等からの汚染物質の
混入率が比較的高い膜が形成され易い。
。しかし、第３の電極に正の電圧を加えているため、プ
ラズマ電位が上昇し、プラズマ電位と基板電位との差が
大きくなり、第３の電極を用いない方法よりも大きなエ
ネルギーをもった陽イオンが基板を加速衝撃することに
なる。そのため、基板に損傷を与えるという問題がより
顕著になる。また、プラズマ電位が上昇するので、プラ
ズマ電位と真空槽、防着板等の電位との差はさらに大き
くなり、陽イオンの加速衝撃により、真空槽、防着板等
から放出された原子が、基板上に形成される薄膜にさら
に混入し易くなり、真空槽、防着板等からの汚染物質の
混入率が比較的高い膜が形成され易い。
また、先に挙げた特開昭６１−２３１１７２号公報に開
示のスパッタ法では、ターゲットの近傍に第３の電極を
設け、第３の電極の電位を制御することによりプラズマ
電位を変化させ、基板への流入電流を制御した状態で基
板に薄膜を形成している。この方法の目的は損傷の少な
いスパッタ成膜を行なうことである。
示のスパッタ法では、ターゲットの近傍に第３の電極を
設け、第３の電極の電位を制御することによりプラズマ
電位を変化させ、基板への流入電流を制御した状態で基
板に薄膜を形成している。この方法の目的は損傷の少な
いスパッタ成膜を行なうことである。
しかし、基板材料または基板上に形成する薄膜が絶縁物
の場合、第３の電極へ電圧を印加しても基板に流入する
電流は、イオン電流と電子電流が等しくなるのでゼロに
なる。このため、第３の電極の電位を制御することによ
り基板への流入電流を制御することは不可能であり、し
たがって、基板の損傷を防ぐという効果を第３の電極へ
の電圧印加により得ることは困難になる。
の場合、第３の電極へ電圧を印加しても基板に流入する
電流は、イオン電流と電子電流が等しくなるのでゼロに
なる。このため、第３の電極の電位を制御することによ
り基板への流入電流を制御することは不可能であり、し
たがって、基板の損傷を防ぐという効果を第３の電極へ
の電圧印加により得ることは困難になる。
また、第３の電極に正の電圧を加える場合は、プラズマ
電位が上昇するので、プラズマ電位と真空槽、防着板等
との電位の差は大きくなり、その結果陽イオンの加速衝
撃により、真空槽、防着板等から放出された原子が基板
上に形成される薄膜に混入し易いという上述の各スパッ
タ法と同様の問題をも有している。
電位が上昇するので、プラズマ電位と真空槽、防着板等
との電位の差は大きくなり、その結果陽イオンの加速衝
撃により、真空槽、防着板等から放出された原子が基板
上に形成される薄膜に混入し易いという上述の各スパッ
タ法と同様の問題をも有している。
このように、従来のスパッタ法においては、真空槽、防
着板等からの汚染物質の混入率を低下させるには限界が
あり、また基板の損傷が生じ易いという問題もある。
着板等からの汚染物質の混入率を低下させるには限界が
あり、また基板の損傷が生じ易いという問題もある。
従って、従来のスパッタ法は、より高品質な製品の製造
においては、十分なものとはいえない場合があった。
においては、十分なものとはいえない場合があった。
本発明の目的は、プラズマを利用した各種処理における
真空槽、防着板等からの汚染物質の影響、例えば成膜に
おける膜へのこれら汚染物質の混入を十分に低減化でき
るプラズマ処理装置を提供することにある。
真空槽、防着板等からの汚染物質の影響、例えば成膜に
おける膜へのこれら汚染物質の混入を十分に低減化でき
るプラズマ処理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、プラズマ処理における基板の損傷
を防止できるプラズマ処理装置を提供することにある。
を防止できるプラズマ処理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、高い成膜速度の得られるプラズマ
処理装置を提供することにある。
処理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、膜形成における精度良い膜質制御
の可能なプラズマ処理装置を提供することにある。
の可能なプラズマ処理装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明のプラズマ処理装置は、真空にし得る槽（真空槽
）内に、プラズマ発生用の電源と接続し得る第１の電極
と、プラズマを利用した表面処理を行なう基板を設置し
得る第２の電極と、これら第１の電極及び第２の電極間
の空間を内包する第３の電極と、該第３の電極の電位を
制御する制御手段を有することを特徴とする。
）内に、プラズマ発生用の電源と接続し得る第１の電極
と、プラズマを利用した表面処理を行なう基板を設置し
得る第２の電極と、これら第１の電極及び第２の電極間
の空間を内包する第３の電極と、該第３の電極の電位を
制御する制御手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、プラズマ処理のための対向する第１の
電極と第２の電極により形成された空間を内包する第３
の電極の電位を制御することで、プラズマ電位及び基板
電位の制御性を大幅に改善することができる。
電極と第２の電極により形成された空間を内包する第３
の電極の電位を制御することで、プラズマ電位及び基板
電位の制御性を大幅に改善することができる。
その結果、膜形成における精度良い膜質制御が可能とな
る。
る。
更に、プラズマ処理中に、基板に入射する陽イオンのエ
ネルギーを制御することができ、基板の損傷をおさえた
、あるいは高い成膜速度での成膜が可能となる。
ネルギーを制御することができ、基板の損傷をおさえた
、あるいは高い成膜速度での成膜が可能となる。
また、プラズマ電位と第３の電極の電位との電位差を制
御することができるので、陽イオンの加速衝撃によって
放出される第３の電極からの原子を低減することができ
る。更に、陽イオンの加速衝撃によって放出される真空
槽壁等からの汚染物質の基板への到達を、第３の電極に
より効果的に妨害することができ、その基板への到達量
を大幅に低減、高純度の膜の成膜が行なえる。
御することができるので、陽イオンの加速衝撃によって
放出される第３の電極からの原子を低減することができ
る。更に、陽イオンの加速衝撃によって放出される真空
槽壁等からの汚染物質の基板への到達を、第３の電極に
より効果的に妨害することができ、その基板への到達量
を大幅に低減、高純度の膜の成膜が行なえる。
本発明において、第１の電極と第２の電極の間の空間を
第３の電極が内包するとは、第３の電極に連続的にもし
くは非連続的に囲まれた空間内に、第１の電極と第２の
電極の間の空間が包含された状態をいい、例えば第１２
図に示す電極配置態様はこの概念には含まれない。
第３の電極が内包するとは、第３の電極に連続的にもし
くは非連続的に囲まれた空間内に、第１の電極と第２の
電極の間の空間が包含された状態をいい、例えば第１２
図に示す電極配置態様はこの概念には含まれない。
以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。
第１図は、スパッタ装置として利用できる本発明のプラ
ズマ処理装置の要部を示す断面図である。
ズマ処理装置の要部を示す断面図である。
１はプラズマ発生用電源である高周波電源（ＲＦ電源）
と整合回路を介して接続されかつターゲツト材５を保持
し得る第１の電極、２は基板を保持し得る第２の電極で
あり、これはスイッチによりアース電位またはフローテ
ィング電位に設定できる。３は第１の電極ｌと第２の電
極２との間の空間を内包する第３の電極、４はターゲッ
ト５上にマグネトロン放電を行なうための磁石、５はタ
ーゲツト材、６は基板、８は真空槽、１０はローパスフ
ィルターを介して第３の電極３の電位制御を行なう電源
である。なお、第３の電極は、例えばＳＵＳ材、Ｃｕ、
ＡＪ２、Ｔ ａ 、Ｍ ｏ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｓｔ等の絶縁
物以外の材料から構成することができる。また、第３の
電極の真空槽への固定は、アルミナセラミックス、ガラ
ス等の絶縁物を介して行なうことができる。
と整合回路を介して接続されかつターゲツト材５を保持
し得る第１の電極、２は基板を保持し得る第２の電極で
あり、これはスイッチによりアース電位またはフローテ
ィング電位に設定できる。３は第１の電極ｌと第２の電
極２との間の空間を内包する第３の電極、４はターゲッ
ト５上にマグネトロン放電を行なうための磁石、５はタ
ーゲツト材、６は基板、８は真空槽、１０はローパスフ
ィルターを介して第３の電極３の電位制御を行なう電源
である。なお、第３の電極は、例えばＳＵＳ材、Ｃｕ、
ＡＪ２、Ｔ ａ 、Ｍ ｏ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｓｔ等の絶縁
物以外の材料から構成することができる。また、第３の
電極の真空槽への固定は、アルミナセラミックス、ガラ
ス等の絶縁物を介して行なうことができる。
この装置での成膜は、例えば以下のようにして行なうこ
とができる。
とができる。
基板６を第２の電極２に設置し、真空槽８を排気ユニッ
トにより所定の圧力まで排気し、第３の電極３の電位を
所定の電位に調整する。次に、真空槽８にＡｒガスなど
の不活性ガスを導入し、所定の圧力に調整する。そして
第１の電極１にＲＦ電位を印加し、放電を行ないプラズ
マを生起させ、成膜を行う。
トにより所定の圧力まで排気し、第３の電極３の電位を
所定の電位に調整する。次に、真空槽８にＡｒガスなど
の不活性ガスを導入し、所定の圧力に調整する。そして
第１の電極１にＲＦ電位を印加し、放電を行ないプラズ
マを生起させ、成膜を行う。
第３の電極の電位は、用いる成膜条件や第３の電極を用
いことにより得ようとする効果等に応じて適宜選択され
る。
いことにより得ようとする効果等に応じて適宜選択され
る。
例えば、後述の実施例に示されるように第３の電極の電
位を適宜設定することで、第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す
効果を得ることができる。
位を適宜設定することで、第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す
効果を得ることができる。
第３の電極３としては、第１の電極ｌ及び第２の電極２
をその内部に配置可能な構造を有するものであれば制限
なく利用できる。
をその内部に配置可能な構造を有するものであれば制限
なく利用できる。
例えば、第９図に示すような必要に応じて基板の搬出入
のための開口９を有する円筒状の構造体等のものが利用
できる。
のための開口９を有する円筒状の構造体等のものが利用
できる。
なお、第１図に示した装置において、ターゲット５近傍
への磁場の印加のための磁石の配置は、例えば第１３図
に示すような真空槽１３０８の外側に設ける配置とする
など所望に応じて変更してもよい、更に、基板６の電位
を、例えばローパスフィルターを介したＤＣ電源または
後述の整合回路を介したＲＦ電源によって制御しても良
い。
への磁場の印加のための磁石の配置は、例えば第１３図
に示すような真空槽１３０８の外側に設ける配置とする
など所望に応じて変更してもよい、更に、基板６の電位
を、例えばローパスフィルターを介したＤＣ電源または
後述の整合回路を介したＲＦ電源によって制御しても良
い。
第３図に本発明のプラズマ処理装置の他の例を示す、こ
の装置は、上記の例と同様にスパッタ装置として利用で
きるものである。
の装置は、上記の例と同様にスパッタ装置として利用で
きるものである。
３０１はプラズマ発生用電源であるＲＦ電源と整合回路
を介して接続されかつターゲツト材３０５を保持し得る
第１の電極、３０２は基板を保持し得る第２の電極で、
この第２の電極はアース電位に固定されている。３０３
は真空槽を兼ねた第３の電極、３０４はターゲット上に
マグネトロン放電を行なうための磁石、３０５はターゲ
ツト材、３０６は基板、３１０はローパスフィルターを
介して第３の電極３０３の電位制御を行なう電源である
。
を介して接続されかつターゲツト材３０５を保持し得る
第１の電極、３０２は基板を保持し得る第２の電極で、
この第２の電極はアース電位に固定されている。３０３
は真空槽を兼ねた第３の電極、３０４はターゲット上に
マグネトロン放電を行なうための磁石、３０５はターゲ
ツト材、３０６は基板、３１０はローパスフィルターを
介して第３の電極３０３の電位制御を行なう電源である
。
この装置での成膜は、例えば次のようにして行なうこと
ができる。
ができる。
基板３０６を第２の電極３０２に設置し、真空槽であり
かつ第３の電極３０３を排気ユニットにより所定の圧力
まで排気し、第３の電極３０３の電位を所定の電位に調
整する。前記真空槽内にＡｒガスなどの不活性ガスを導
入し、所定の圧力に調整する。そして第１の電極３０１
にＲＦ電位を印加し放電を生じさせて成膜を行なう。
かつ第３の電極３０３を排気ユニットにより所定の圧力
まで排気し、第３の電極３０３の電位を所定の電位に調
整する。前記真空槽内にＡｒガスなどの不活性ガスを導
入し、所定の圧力に調整する。そして第１の電極３０１
にＲＦ電位を印加し放電を生じさせて成膜を行なう。
第３の電極３の電位は、先の例と同様に、成膜条件やこ
れにより得ようとする効果に応じて適宜選択される。
れにより得ようとする効果に応じて適宜選択される。
第５図に本発明のプラズマ処理装置の他の例を示す。こ
の装置では、第３の電極が複数に分割されており、これ
らの分割された各部分の電位が、個別に制御可能となっ
たものである。
の装置では、第３の電極が複数に分割されており、これ
らの分割された各部分の電位が、個別に制御可能となっ
たものである。
すなわち、５０１はプラズマ発生用電源であるＲＦ電源
に整合回路を介して接続されかつターゲツト材５０５を
保持し得る第１の電極、５０２は基板５０６を保持し得
る第２の電極であり、この第２の電極はスイッチにより
アース電位またはフローティング電位に設定できる。５
０３は基板近傍に設置された基板側の第３の電極であり
、５１３はターゲット近傍に設置されたターゲット側の
第３の電極である。５０４はターゲット５０５上にマグ
ネトロン放電を行なうための磁石、５０５はターゲツト
材、５０６は基板、５０８は真空槽、５１０はローパス
フィルターを介して基板側の第３の電極の電位を制御す
るための電源、５１１はローパスフィルターを介してタ
ーゲット側の第３の電極の電位を制御するための電源で
ある。
に整合回路を介して接続されかつターゲツト材５０５を
保持し得る第１の電極、５０２は基板５０６を保持し得
る第２の電極であり、この第２の電極はスイッチにより
アース電位またはフローティング電位に設定できる。５
０３は基板近傍に設置された基板側の第３の電極であり
、５１３はターゲット近傍に設置されたターゲット側の
第３の電極である。５０４はターゲット５０５上にマグ
ネトロン放電を行なうための磁石、５０５はターゲツト
材、５０６は基板、５０８は真空槽、５１０はローパス
フィルターを介して基板側の第３の電極の電位を制御す
るための電源、５１１はローパスフィルターを介してタ
ーゲット側の第３の電極の電位を制御するための電源で
ある。
この装置での成膜は、次のようにして行なうことができ
る。
る。
基板５０６を第２の電極５０２に設置し、真空槽５０８
を排気ユニットにより所定の圧力まで排気し、基板側の
第３の電極５０３及びターゲット側の第３の電極５１３
の電位を所定の電位に各々調整する。そこで第１の電極
５０１にＲＦ電位を印加し放電を生起し、成膜な行なう
。
を排気ユニットにより所定の圧力まで排気し、基板側の
第３の電極５０３及びターゲット側の第３の電極５１３
の電位を所定の電位に各々調整する。そこで第１の電極
５０１にＲＦ電位を印加し放電を生起し、成膜な行なう
。
第３の電極の分割態様は、図示した例に限定されず必要
に応じて各種態様を取り得る。
に応じて各種態様を取り得る。
例えば、図示した例は、円筒状の第３の電極を周方向（
図では横方向）で２分割したものであるが、分割の個数
は３個以上の複数でも良く、また分割方法も、周方向及
び／または軸方向（図の縦方向）としても良い。
図では横方向）で２分割したものであるが、分割の個数
は３個以上の複数でも良く、また分割方法も、周方向及
び／または軸方向（図の縦方向）としても良い。
第３の電極の分割された各部の電位は、用いる成膜条件
及び第３の電極を用いることで得ようとする効果に応じ
て適宜選択される。
及び第３の電極を用いることで得ようとする効果に応じ
て適宜選択される。
このように第３の電極を分割することで、プラズマ電位
の空間分布制御性を向上できる。
の空間分布制御性を向上できる。
なお、基板側の第３の電極５０３とターゲット側の第３
の電極５１３との間隔は数ｍｍ以下であれば、膜中への
真空槽５０８からの汚染物質の混入をほぼ完全に防止す
ることができる。また、基板側の第３の電極５０３とタ
ーゲット側の第３の電極５１３との間を絶縁性物質で埋
めて間隙をな（すことにより、膜中への真空槽５０８の
材質の混入を、より確実に防止することができる。
の電極５１３との間隔は数ｍｍ以下であれば、膜中への
真空槽５０８からの汚染物質の混入をほぼ完全に防止す
ることができる。また、基板側の第３の電極５０３とタ
ーゲット側の第３の電極５１３との間を絶縁性物質で埋
めて間隙をな（すことにより、膜中への真空槽５０８の
材質の混入を、より確実に防止することができる。
第７図は、スパッタ装置として利用できる本発明のプラ
ズマ装置の他の例を示す。
ズマ装置の他の例を示す。
この装置において、７０１はプラズマ発生用電源である
ＲＦ電源に整合回路を介して接続されかつターゲツト材
７０５を保持し得る第１の電極、７０２は基板５０６を
保持し得る構成を有しかつ電位制御電源７１０及び整合
回路を介してＲＦ電源と接続された第２の電極、７０３
は第１の電極７０１と第２の電極７０２との間の空間を
内包する第３の電極、７０４はターゲツト材７０５上に
マグネトロン放電を行なうための磁石、７０５はターゲ
ツト材、７０６は基板、７０８は真空槽、７１０はロー
パスフィルターを介して第３の電極の電位制御を行なう
ための電源である。
ＲＦ電源に整合回路を介して接続されかつターゲツト材
７０５を保持し得る第１の電極、７０２は基板５０６を
保持し得る構成を有しかつ電位制御電源７１０及び整合
回路を介してＲＦ電源と接続された第２の電極、７０３
は第１の電極７０１と第２の電極７０２との間の空間を
内包する第３の電極、７０４はターゲツト材７０５上に
マグネトロン放電を行なうための磁石、７０５はターゲ
ツト材、７０６は基板、７０８は真空槽、７１０はロー
パスフィルターを介して第３の電極の電位制御を行なう
ための電源である。
この装置における成膜は以下のようにして行なうことが
できる。
できる。
基板７０６を第２の電極７０２に設置し、真空槽７０８
を排気ユニットにより所定の圧力まで排気し、第３の電
極７０３の電位及び第２の電極７０２の電位を所定の電
位に各々調整する。そして、第１の電極７０１及び第２
の電極７０２にＲＦ電位を各々印加し放電を生起し、成
膜を行なう。
を排気ユニットにより所定の圧力まで排気し、第３の電
極７０３の電位及び第２の電極７０２の電位を所定の電
位に各々調整する。そして、第１の電極７０１及び第２
の電極７０２にＲＦ電位を各々印加し放電を生起し、成
膜を行なう。
第３の電極の電位は、先に挙げた例と同様に、用いる成
膜条件や第３の電極を用いることによって得ようとする
所望の効果に応じて適宜選択する。
膜条件や第３の電極を用いることによって得ようとする
所望の効果に応じて適宜選択する。
なお、この装置において、第２の電極７０２上に設置さ
れた基板７０６が導電性である場合、第２の電極に印加
する電位はＤＣ電位でも良い。
れた基板７０６が導電性である場合、第２の電極に印加
する電位はＤＣ電位でも良い。
なお、以上説明した各側に用いた同筒状の第３の電極と
しては、例えば第１１図に示すように基板搬送時のガイ
ドとして利用できる枠体を開口部９に設けたり、第１２
図に示すように開口部９に開閉自在な扉を設け、成膜中
の第３の電極での遮断性を高めることもできる。
しては、例えば第１１図に示すように基板搬送時のガイ
ドとして利用できる枠体を開口部９に設けたり、第１２
図に示すように開口部９に開閉自在な扉を設け、成膜中
の第３の電極での遮断性を高めることもできる。
更に、第１４図に示すように、第３の電極を絶縁材１８
を介してベローズ１９と接続した固定シャフト２０に支
持し、これを図における上下方向に可動に設け、基板の
搬出入時に第３の電極を上げ、成膜時に下げて第１図に
示した位置に設置できるようにしても良い。
を介してベローズ１９と接続した固定シャフト２０に支
持し、これを図における上下方向に可動に設け、基板の
搬出入時に第３の電極を上げ、成膜時に下げて第１図に
示した位置に設置できるようにしても良い。
以上、本発明の各種の例を説明したが、本発明は、これ
らの例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能である。
らの例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能である。
また、本発明のプラズマ処理装置は上述のようにスパッ
タの成膜処理のみならずプラズマＣＶＤ処理、スパッタ
エツチング処理等にも適用することができる。
タの成膜処理のみならずプラズマＣＶＤ処理、スパッタ
エツチング処理等にも適用することができる。
［実施例］
実施例１
第１図に示した構成の装置により以下の条件でのＳｉ膜
の成膜を行なった。
の成膜を行なった。
第１の電極への印加ＲＦ電カニ
１００ ＭＨｚ ％ １００ Ｗ第２の電極の電
位：フローティングまたはアース電位（ＯＶ） 第３の電極の電位： −４０Ｖ〜６０Ｖ（４０Ｖ） 導入ガス二Ａｒ（１００％）、流量： １００ｓｃｃｍ
真空槽内成膜時圧カニ５ｍＴｏｒｒ 真空槽内到達圧カニ １．２ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ基
板温度： ３５０℃ ターゲット材：Ｓｉ 基 板：Ｓｉウェハ 基板をアース電位とした際の入射イオンエネルギーの制
御範囲を測定したところ、第２図（ａ）の結果が得られ
た。
位：フローティングまたはアース電位（ＯＶ） 第３の電極の電位： −４０Ｖ〜６０Ｖ（４０Ｖ） 導入ガス二Ａｒ（１００％）、流量： １００ｓｃｃｍ
真空槽内成膜時圧カニ５ｍＴｏｒｒ 真空槽内到達圧カニ １．２ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ基
板温度： ３５０℃ ターゲット材：Ｓｉ 基 板：Ｓｉウェハ 基板をアース電位とした際の入射イオンエネルギーの制
御範囲を測定したところ、第２図（ａ）の結果が得られ
た。
なお、入射イオンエネルギーの測定は反射電界型ファラ
デーカップにより測定した。
デーカップにより測定した。
また、その際に基板上に得られたＳｉ膜中にとり込まれ
た真空槽及び第３の電極の主構成成分であるＦｅの濃度
を、ＳＩＭＳ（２次イオン）質量分析により測定した結
果、第２図（ｃ）の結果が得られた。
た真空槽及び第３の電極の主構成成分であるＦｅの濃度
を、ＳＩＭＳ（２次イオン）質量分析により測定した結
果、第２図（ｃ）の結果が得られた。
これとは別に、基板をフローティング電位とした際の入
射イオンエネルギーの制御範囲を測定したところ、第２
図（ｂ）の結果を得た。
射イオンエネルギーの制御範囲を測定したところ、第２
図（ｂ）の結果を得た。
また、基板電位をローパスフィルターを介したＤＣ電源
または整合回路を介したＲＦ電源により制御したところ
、同様の結果を得ることができた。
または整合回路を介したＲＦ電源により制御したところ
、同様の結果を得ることができた。
比較例１
第１２図に示す構成の装置を用い、実施例１と同様の成
膜条件により、Ｓｉ膜の成膜を行ない、実施例１と同様
の事項について測定を行なった。得られた結果を第２図
（ａ）〜（ｃ）に示す。
膜条件により、Ｓｉ膜の成膜を行ない、実施例１と同様
の事項について測定を行なった。得られた結果を第２図
（ａ）〜（ｃ）に示す。
以上の実施例１と比較例１の結果を比較すると実施例１
の装置は以下の点において優れている。
の装置は以下の点において優れている。
第２図（ａ）の結果に示されているように、基板がアー
ス電位のとき、入射イオンエネルギーの制御範囲が比較
例１では２０ｅＶ〜６０ｅＶ（第３の電極の電位−４０
Ｖ〜４０ｖ）であるのに対し、実施例１では４ｅＶ〜６
０ｅＶ［第３の電極の電位−４０Ｖ〜４０ｖ）と低エネ
ルギー側での制御範囲が広がっている。また、第２図（
ｂ）に示されているように、基板がフローティング電位
のときは、入射イオンエネルギーの制御範囲は比較例１
では１６ｅＶ 〜２４ｅＶ （第３の電極の電位−４０
Ｖ〜６０Ｖ）であるのに対し、実施例１では３．５ｅＶ
〜２３．５ｅＶ （第３の電極の電位−４０ｖ〜６０ｖ
）と低エネルギー側の制御範囲がここでも広がっている
。更に、第２図（Ｃ）に示されているように、同一の放
電条件で、基板をアース電位として成膜したＳｉ膜中に
とり込まれたＦｅの濃度は、例えば最小値で比較した場
合約１桁の差が認められる。
ス電位のとき、入射イオンエネルギーの制御範囲が比較
例１では２０ｅＶ〜６０ｅＶ（第３の電極の電位−４０
Ｖ〜４０ｖ）であるのに対し、実施例１では４ｅＶ〜６
０ｅＶ［第３の電極の電位−４０Ｖ〜４０ｖ）と低エネ
ルギー側での制御範囲が広がっている。また、第２図（
ｂ）に示されているように、基板がフローティング電位
のときは、入射イオンエネルギーの制御範囲は比較例１
では１６ｅＶ 〜２４ｅＶ （第３の電極の電位−４０
Ｖ〜６０Ｖ）であるのに対し、実施例１では３．５ｅＶ
〜２３．５ｅＶ （第３の電極の電位−４０ｖ〜６０ｖ
）と低エネルギー側の制御範囲がここでも広がっている
。更に、第２図（Ｃ）に示されているように、同一の放
電条件で、基板をアース電位として成膜したＳｉ膜中に
とり込まれたＦｅの濃度は、例えば最小値で比較した場
合約１桁の差が認められる。
以上のことから、第１の電極１と第２の電極２との間の
空間を内包する第３の電極３を設け、その電位を制御す
ることにより、従来装置（比較例１）でのターゲット近
傍に設置された第３の電極３３の電位制御と比べ、基板
２への入射イオンエネルギーの制御範囲が広がり、更に
膜中への真空槽８及び第３の電極３ （３３）からの汚
染物質の混入が小さくなるという効果が得られることが
明らかとなった。
空間を内包する第３の電極３を設け、その電位を制御す
ることにより、従来装置（比較例１）でのターゲット近
傍に設置された第３の電極３３の電位制御と比べ、基板
２への入射イオンエネルギーの制御範囲が広がり、更に
膜中への真空槽８及び第３の電極３ （３３）からの汚
染物質の混入が小さくなるという効果が得られることが
明らかとなった。
実施例２
第３図に示す構成の装置を用い、以下の条件での成膜を
行なった。
行なった。
第１の電極に印加したＲＦ電カニ
１００ＭＨｚ 、 １００Ｗ
第２の電極の電位：アース電位（ＯＶ）第３の電極の電
位ニー４０ｖ〜６０Ｖ 導入ガス：Ａｒ（１００％）、流量： １００ｓｃｃｍ
真空槽内成膜時圧力＋５ｍＴｏｒｒ 真空槽内到達圧カニ １．２ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒ基
板温度＝ ３５０℃ ターゲット材：Ｓｉ 基 板：Ｓｉウェハ 実施例１と同様にして成膜時における基板入射イオンエ
ネルギーの制御範囲を測定したところ、第４図（ａ）に
示す結果が得られ、本装置により３ｅＶ 〜８４ｅＶ（
第３の電極の電位−４０ｖ〜６０Ｖ）の範囲内で基板入
射イオンエネルギーを変化させることができた。
位ニー４０ｖ〜６０Ｖ 導入ガス：Ａｒ（１００％）、流量： １００ｓｃｃｍ
真空槽内成膜時圧力＋５ｍＴｏｒｒ 真空槽内到達圧カニ １．２ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒ基
板温度＝ ３５０℃ ターゲット材：Ｓｉ 基 板：Ｓｉウェハ 実施例１と同様にして成膜時における基板入射イオンエ
ネルギーの制御範囲を測定したところ、第４図（ａ）に
示す結果が得られ、本装置により３ｅＶ 〜８４ｅＶ（
第３の電極の電位−４０ｖ〜６０Ｖ）の範囲内で基板入
射イオンエネルギーを変化させることができた。
また、成膜されたＳｉ膜中にとり込まれている第３の電
極３０３の主構成成分であるＦｅの濃度をＳ１ＭＳ法に
より測定した結果を第４図（ｂ）に示す。
極３０３の主構成成分であるＦｅの濃度をＳ１ＭＳ法に
より測定した結果を第４図（ｂ）に示す。
この結果から、Ｆｅの混入量を、第３の電極の電位を一
１５Ｖ〜−５ｖ及び５ｖとすることにより検出限界以下
（Ｉ Ｘ １０−ＩＩＩＡｔｏｍ／ｃｍ’以下）とする
ことができることが明らかとなった。
１５Ｖ〜−５ｖ及び５ｖとすることにより検出限界以下
（Ｉ Ｘ １０−ＩＩＩＡｔｏｍ／ｃｍ’以下）とする
ことができることが明らかとなった。
実施例３
第５図に示す構成の装置を用いて、以下の条件での成膜
を行なった。
を行なった。
第１の電極に印加したＲＦ電カニ
１００ ＭＨｚ、 １００Ｗ
第２の電極の電位：フローティングまたはアース電位（
Ｏｖ） 基板側第３の電極の電位ニー５Ｖ ターゲット側第３の電極の電位ニ ー４０Ｖ 〜６０Ｖ 導入ガス：Ａｒ（１００％）、流量： １００ｓｃｃｍ
真空槽内成膜時圧カニ５ｍＴｏｒｒ 真空槽内到達圧カニ １．２ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒ基
板温度： ３５０℃ ターゲット材：Ｓｉ 基 板：Ｓｉウェハ まず、第２の電極の電位をアース（Ｏｖ）として、上記
の条件での成膜を行なった際の基板入射イオンエネルギ
ーの制御範囲を実施例１に記載の方法で測定したところ
、第６図（ａ）の結果［３ｅＶ〜７５ｅＶ（ターゲット
側第３の電極の電位−４０Ｖ〜−６０Ｖ）］を得た。
Ｏｖ） 基板側第３の電極の電位ニー５Ｖ ターゲット側第３の電極の電位ニ ー４０Ｖ 〜６０Ｖ 導入ガス：Ａｒ（１００％）、流量： １００ｓｃｃｍ
真空槽内成膜時圧カニ５ｍＴｏｒｒ 真空槽内到達圧カニ １．２ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒ基
板温度： ３５０℃ ターゲット材：Ｓｉ 基 板：Ｓｉウェハ まず、第２の電極の電位をアース（Ｏｖ）として、上記
の条件での成膜を行なった際の基板入射イオンエネルギ
ーの制御範囲を実施例１に記載の方法で測定したところ
、第６図（ａ）の結果［３ｅＶ〜７５ｅＶ（ターゲット
側第３の電極の電位−４０Ｖ〜−６０Ｖ）］を得た。
その際得られたＳｉ膜の成膜速度は、第６図（ｂ）に示
すようにターゲット側の第３の電極の電位の変化に応じ
て、２人／ｓｅｃ〜３人／ｓｅｃに変化した。
すようにターゲット側の第３の電極の電位の変化に応じ
て、２人／ｓｅｃ〜３人／ｓｅｃに変化した。
これとは別に、基板をフローティング電位として、上記
条件での成膜を行なったところ、基板入射イオンエネル
ギーの制御範囲及びＳｉ成膜速度は、ターゲット側第３
の電極の電位の変化（−４０Ｖ 〜６０Ｖ ）に対して
、第６図（ａ）（３ｅＶ〜２２ｅｖ）及び第６図 （ｂ
） （１，８人／ｓｅｃ〜３．８人／５ｅｃ）とそれぞ
れ変化した。
条件での成膜を行なったところ、基板入射イオンエネル
ギーの制御範囲及びＳｉ成膜速度は、ターゲット側第３
の電極の電位の変化（−４０Ｖ 〜６０Ｖ ）に対して
、第６図（ａ）（３ｅＶ〜２２ｅｖ）及び第６図 （ｂ
） （１，８人／ｓｅｃ〜３．８人／５ｅｃ）とそれぞ
れ変化した。
以上の結果から、本実施例の装置でのターゲット側及び
基板側第３の電極による分割方式では、第１図に示した
第３の電極分割なしの装置に比べ、ターゲット側の第３
の電極５１３の電位制御において、基板５０６側に入射
するイオンエネルギー値を変化させずに成膜速度を向上
させることができるため、成膜プロセスにおいて、高品
質膜を保ちつつ、更に生産性の向上を得ることが可能で
あることが明らかとなった。
基板側第３の電極による分割方式では、第１図に示した
第３の電極分割なしの装置に比べ、ターゲット側の第３
の電極５１３の電位制御において、基板５０６側に入射
するイオンエネルギー値を変化させずに成膜速度を向上
させることができるため、成膜プロセスにおいて、高品
質膜を保ちつつ、更に生産性の向上を得ることが可能で
あることが明らかとなった。
実施例４
第７図に示す構成の装置を用い、以下の条件での成膜な
行なった。
行なった。
第１の電極に印加したＲＦ電カニ
１００ Ｍ）ｌｚ、 １００Ｗ
第２の電極の電位：１７７Ｍ１（ｚ。
０Ｗ〜１００Ｗ
第３の電極の電位ニー５Ｖ
導入ガス：Ａｒ（１００％）、流量： １００ｓｃｃｍ
真空槽内成膜時圧カニ ５ｍＴｏｒｒ 真空槽内到達圧カニ １．２ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒ基
板温度： ３５０℃ ターゲット材：Ｓｉ 基 板：Ｓｉウェハ 上記条件での基板自己電位と第２の電極への投入電力と
の関係を調べたところ、第８図（ａ）に示す結果が得ら
れた。すなわち、本実施例の装置により、第２の電極へ
の投入電力なＯＷ〜１００Ｗの間で変化させることで基
板自己電位を＋４ｖ〜−２７■の範囲で制御することが
できた。
真空槽内成膜時圧カニ ５ｍＴｏｒｒ 真空槽内到達圧カニ １．２ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒ基
板温度： ３５０℃ ターゲット材：Ｓｉ 基 板：Ｓｉウェハ 上記条件での基板自己電位と第２の電極への投入電力と
の関係を調べたところ、第８図（ａ）に示す結果が得ら
れた。すなわち、本実施例の装置により、第２の電極へ
の投入電力なＯＷ〜１００Ｗの間で変化させることで基
板自己電位を＋４ｖ〜−２７■の範囲で制御することが
できた。
更に、成膜の際の基板入射イオンエネルギーと第２の電
極への投入電力との関係を調べたところ、第８図（ｂ）
に示す結果が得られた。すなわち、本装置において、第
２の電極への投入電力なＯＷ〜１００Ｗの範囲内で変化
させることで、基板入射イオンエネルギーを３ｅＶ〜３
４ｅＶの範囲で制御することができた。
極への投入電力との関係を調べたところ、第８図（ｂ）
に示す結果が得られた。すなわち、本装置において、第
２の電極への投入電力なＯＷ〜１００Ｗの範囲内で変化
させることで、基板入射イオンエネルギーを３ｅＶ〜３
４ｅＶの範囲で制御することができた。
また、第２の電極の投入電力を上述のように変化させた
場合のそれぞれの投入電力下で得られたＳｉ膜（厚さ１
０００人）の結晶性を電子線回折像により調べた。その
結果を表１に示す。
場合のそれぞれの投入電力下で得られたＳｉ膜（厚さ１
０００人）の結晶性を電子線回折像により調べた。その
結果を表１に示す。
表１
なお、表１において、０は菊地線を、○はストリークを
、×はハローをそれぞれ示す。
、×はハローをそれぞれ示す。
第１表の結果から明らかなように、第１の電極７０１と
第２の電極７０２との間の空間を内包する第３の電極７
０３の電位制御を行ない、さらに第２の電極７０２にＲ
Ｆ電位を印加させ、前記ＲＦ電源より供給される電力を
制御する事により基板７０６上に堆積された膜の結晶構
造の制御が可能である。
第２の電極７０２との間の空間を内包する第３の電極７
０３の電位制御を行ない、さらに第２の電極７０２にＲ
Ｆ電位を印加させ、前記ＲＦ電源より供給される電力を
制御する事により基板７０６上に堆積された膜の結晶構
造の制御が可能である。
例えば、第２の電極投入電力２０Ｗ〜３０Ｗにおいて電
子線回折像において菊地線が得られており、この条件で
の成膜を行なうことによりＳｉウェハ上にＳｉ膜のエピ
タキシエル成長を行うことができることがわかる。
子線回折像において菊地線が得られており、この条件で
の成膜を行なうことによりＳｉウェハ上にＳｉ膜のエピ
タキシエル成長を行うことができることがわかる。
第２の電極投入電力ＯＷ〜１００Ｗにおいて成膜したＳ
ｉ膜中にとり込まれている真空槽７０８及び第３の電極
７０３の主構成成分であるＦｅの濃度をＳＩＭＳ法によ
り測定したところ、第８図（ｃ）に示す結果を得た。す
なわち、得られた膜中のＦｅの濃度は検出限界値以下で
あった。
ｉ膜中にとり込まれている真空槽７０８及び第３の電極
７０３の主構成成分であるＦｅの濃度をＳＩＭＳ法によ
り測定したところ、第８図（ｃ）に示す結果を得た。す
なわち、得られた膜中のＦｅの濃度は検出限界値以下で
あった。
なお、基板７０６として導電性の材料からなるものを用
い、第２の電極への電位の印加をＤＣ電源から行なった
ところ上記と同様の効果が得られた。
い、第２の電極への電位の印加をＤＣ電源から行なった
ところ上記と同様の効果が得られた。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、大きな成膜速度
で膜を形成し、しかも、不純物の少ない高品質な膜を容
易に得ることが可能となった。
で膜を形成し、しかも、不純物の少ない高品質な膜を容
易に得ることが可能となった。
第１図、第３図、第５図、第７図及び第１３図はそれぞ
れ本発明の装置の一例の要部の断面図、第２図（ａ）〜
（Ｃ）は実施例１及び比較例１で得られた結果を示す図
、第４図（ａ）及び（ｂ）は実施例２で得られた結果を
示す図、第６図（ａ）及び（ｂ）は実施例３で得られた
結果を示す図、第８図（ａ）〜（ｃ）は実施例４で得ら
れた結果を示す図、第９図〜第１１図はそれぞれ第３の
電極の構造の一例を示す斜視図、第１２図は従来のスパ
ッタ装置の構成を示す断面図、第１４図は第３の電極の
真空槽内での一装置態様を示す図である。 １・・・第１の電極 ２・・・第２の電極３・・
・第３の電極 ４・・・磁石５・・・ターゲツト
材 ６・・・基板８・・・真空槽 ９・
・・開口部１０・・・第３の電極電位制御電源 １４・・・蓋板 １８・・・絶縁支持体１９
・・・ベローズ ２０・・・支持柱３３・・・第
３の電極 ３０１・・・第１の電極 ３０２・・・第２の電極３
０３・・・第３の電極兼真空槽 ３０４・・・磁石 ３０５・・・ターゲツト材
３０６・・・基板 ３１０・・・第３の電極電位制御電源 ５０１・・・第１の電極 ５０２・・・第２の電極５
０３・・・基板側第３の電極 ５０４・・・磁石 ５０５・・・ターゲツト材
５０６・・・基板 ５０Ｂ・・・真空槽５１０
・・・基板側第３の電極電位制御電源５１】・・・ター
ゲット側第３の電極電位制御電源５１３・・・ターゲッ
ト側第３の電極 ７０１・・・第１の電極 ７０２・・・第２の電極７
０３・・・第３の電極 ７０４・・・磁石７０５・・
・ターゲツト材 ７０６・・・基板７０８・・・真空槽 ７１０・・・第３の電極電位制御電源 】３０】・・・第１の電極 】３０２・・・第２の
電極１３０３・・・第３の電極 １３０４・・・磁
石１３０５・・・ターゲツト材 ｌ３０６・・・基板
１３０８・・・真空槽 １３１Ｏ・・・第３の電極電位制御電源１３１５・・・
ヨーク材
れ本発明の装置の一例の要部の断面図、第２図（ａ）〜
（Ｃ）は実施例１及び比較例１で得られた結果を示す図
、第４図（ａ）及び（ｂ）は実施例２で得られた結果を
示す図、第６図（ａ）及び（ｂ）は実施例３で得られた
結果を示す図、第８図（ａ）〜（ｃ）は実施例４で得ら
れた結果を示す図、第９図〜第１１図はそれぞれ第３の
電極の構造の一例を示す斜視図、第１２図は従来のスパ
ッタ装置の構成を示す断面図、第１４図は第３の電極の
真空槽内での一装置態様を示す図である。 １・・・第１の電極 ２・・・第２の電極３・・
・第３の電極 ４・・・磁石５・・・ターゲツト
材 ６・・・基板８・・・真空槽 ９・
・・開口部１０・・・第３の電極電位制御電源 １４・・・蓋板 １８・・・絶縁支持体１９
・・・ベローズ ２０・・・支持柱３３・・・第
３の電極 ３０１・・・第１の電極 ３０２・・・第２の電極３
０３・・・第３の電極兼真空槽 ３０４・・・磁石 ３０５・・・ターゲツト材
３０６・・・基板 ３１０・・・第３の電極電位制御電源 ５０１・・・第１の電極 ５０２・・・第２の電極５
０３・・・基板側第３の電極 ５０４・・・磁石 ５０５・・・ターゲツト材
５０６・・・基板 ５０Ｂ・・・真空槽５１０
・・・基板側第３の電極電位制御電源５１】・・・ター
ゲット側第３の電極電位制御電源５１３・・・ターゲッ
ト側第３の電極 ７０１・・・第１の電極 ７０２・・・第２の電極７
０３・・・第３の電極 ７０４・・・磁石７０５・・
・ターゲツト材 ７０６・・・基板７０８・・・真空槽 ７１０・・・第３の電極電位制御電源 】３０】・・・第１の電極 】３０２・・・第２の
電極１３０３・・・第３の電極 １３０４・・・磁
石１３０５・・・ターゲツト材 ｌ３０６・・・基板
１３０８・・・真空槽 １３１Ｏ・・・第３の電極電位制御電源１３１５・・・
ヨーク材
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、真空にし得る槽内に、プラズマ発生用の電源と接続
し得る第１の電極と、プラズマを利用した表面処理を行
なう基板を設置し得る第２の電極と、これら第１の電極
及び第２の電極間の空間を内包する第３の電極と、該第
３の電極の電位を制御する電位制御手段を有することを
特徴とするプラズマ処理装置。 ２、第１の電極にターゲットを設置し得る構造を有し、
第２の電極に設置された基板上に該ターゲットから供給
された原料を利用した膜を形成するものである請求項１
に記載のプラズマ処理装置。 ３、第３の電極と、真空にし得る槽とが電気的に絶縁さ
れている請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。 ４、真空にし得る槽が第３の電極を兼ねている請求項１
または２に記載のプラズマ処理装置。 ５、第３の電極を、複数の部分に分割し、それぞれ独立
に電位を制御可能とした請求項３に記載のプラズマ処理
装置。 ６、第３の電極が、直流電源を介して真空槽に接続され
ている請求項３または５に記載のプラズマ処理装置。 ７、前記第２の電極に高周波電源を接続した請求項１〜
６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 ８、前記第２の電極に加える高周波電源の周波数が前記
第１の電極に加えるプラズマ発生用電源の周波数と異る
請求項７に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207537A JP2859721B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | プラズマ処理装置 |
| DE1991631391 DE69131391T2 (de) | 1990-08-07 | 1991-08-06 | Plasmabearbeitungsgerät |
| EP19910113216 EP0470580B1 (en) | 1990-08-07 | 1991-08-06 | Plasma processing apparatus |
| CA 2048470 CA2048470C (en) | 1990-08-07 | 1991-08-06 | Plasma processing apparatus having an electrode enclosing the space between cathode and anode |
| US08/022,599 US5316645A (en) | 1990-08-07 | 1993-02-17 | Plasma processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207537A JP2859721B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499176A true JPH0499176A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2859721B2 JP2859721B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=16541372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2207537A Expired - Lifetime JP2859721B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | プラズマ処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0470580B1 (ja) |
| JP (1) | JP2859721B2 (ja) |
| CA (1) | CA2048470C (ja) |
| DE (1) | DE69131391T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006249471A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 成膜方法 |
| JP2008527634A (ja) * | 2004-12-30 | 2008-07-24 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ閉じ込めを電気的に増進すること |
| JP2014091861A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Ulvac Japan Ltd | スパッタリング方法及びスパッタリング装置 |
| KR20140110392A (ko) * | 2013-03-07 | 2014-09-17 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 플라즈마 제어 방법 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3042127B2 (ja) * | 1991-09-02 | 2000-05-15 | 富士電機株式会社 | 酸化シリコン膜の製造方法および製造装置 |
| JPH0653137A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-02-25 | Canon Inc | 水素化アモルファスシリコン膜の形成方法 |
| DE4301188C2 (de) * | 1993-01-19 | 2001-05-31 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Beschichten oder Ätzen von Substraten |
| JP3351843B2 (ja) * | 1993-02-24 | 2002-12-03 | 忠弘 大見 | 成膜方法 |
| US5565036A (en) * | 1994-01-19 | 1996-10-15 | Tel America, Inc. | Apparatus and method for igniting plasma in a process module |
| US6132575A (en) * | 1998-09-28 | 2000-10-17 | Alcatel | Magnetron reactor for providing a high density, inductively coupled plasma source for sputtering metal and dielectric films |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4464223A (en) * | 1983-10-03 | 1984-08-07 | Tegal Corp. | Plasma reactor apparatus and method |
| JPS60126832A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Hitachi Ltd | ドライエツチング方法および装置 |
| JPH0230384B2 (ja) * | 1985-04-05 | 1990-07-05 | Hitachi Ltd | Supatsutahohooyobisochi |
| JPS6358834A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-14 | インタ−ナショナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−ション | スパッタリング装置 |
| US5026470A (en) * | 1989-12-19 | 1991-06-25 | International Business Machines | Sputtering apparatus |
-
1990
- 1990-08-07 JP JP2207537A patent/JP2859721B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-08-06 EP EP19910113216 patent/EP0470580B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-06 DE DE1991631391 patent/DE69131391T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-06 CA CA 2048470 patent/CA2048470C/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008527634A (ja) * | 2004-12-30 | 2008-07-24 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ閉じ込めを電気的に増進すること |
| JP2006249471A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 成膜方法 |
| JP2014091861A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Ulvac Japan Ltd | スパッタリング方法及びスパッタリング装置 |
| KR20140110392A (ko) * | 2013-03-07 | 2014-09-17 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 플라즈마 제어 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0470580A2 (en) | 1992-02-12 |
| DE69131391D1 (de) | 1999-08-05 |
| CA2048470A1 (en) | 1992-02-08 |
| CA2048470C (en) | 1999-12-14 |
| DE69131391T2 (de) | 2000-03-23 |
| EP0470580A3 (en) | 1992-04-15 |
| JP2859721B2 (ja) | 1999-02-24 |
| EP0470580B1 (en) | 1999-06-30 |
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