JPH07106319A - Cvd反応炉の加熱装置の電磁遮蔽方法 - Google Patents

Cvd反応炉の加熱装置の電磁遮蔽方法

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JPH07106319A
JPH07106319A JP26810193A JP26810193A JPH07106319A JP H07106319 A JPH07106319 A JP H07106319A JP 26810193 A JP26810193 A JP 26810193A JP 26810193 A JP26810193 A JP 26810193A JP H07106319 A JPH07106319 A JP H07106319A
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plate
heater
high frequency
heating device
current
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JP26810193A
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Katsumi Oyama
勝美 大山
Takeshi Ogura
武 小倉
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Hitachi High Tech Corp
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Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波電源を有する各種のCVD反応炉の加
熱装置に対して、その電磁界を有効に電磁遮蔽する。 【構成】 加熱装置2の上側セラミック絶縁板23b と加
熱ヒーター24との間に、適当な金属の遮蔽板7と中間セ
ラミックス絶縁板23c を付加し、遮蔽板7を接地Eに接
続して、高周波電圧vが発生する電磁界に対して加熱ヒ
ーター24とその周辺を電磁遮蔽する。遮蔽板7は、約1
mmの厚さを有するアルミニウム円板とする。 【効果】 従来しばしば発生した電流制御回路53の故障
とサーキットブレーカ54の誤動作が排除され、加熱装置
2の動作が安定化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、CVD反応炉におけ
る加熱装置の電磁遮蔽方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ICの製造においては、シリコン
ウエハの表面に酸化シリコン(SiO2)の薄膜を形成す
る工程がある。薄膜の形成方法には化学的気相成長法
(CVD)が利用されており、CVD法には常圧法、減
圧法、プラズマ法などがある。
【0003】図2はプラズマCVD装置の概略の構成を
示し、CVD装置10はベース盤Bに固定された気密構
造の反応炉筐体1と、その内部に設けた加熱装置2、加
熱装置2の上方に設けたガス噴射部3、筐体1の外部に
設けた高周波電源4およびAC電流供給部5とを具備す
る。反応炉筐体1は上蓋11と側板12,13 、開閉扉14、ア
ウトレット15a,15b などよりなる。加熱装置2は、支持
柱21に支持された支持枠22の内部にそれぞれ設けられ、
下側と上側の2枚のセラミック絶縁板23a,23bと、これ
らの間に挿入された加熱ヒーター24、下面が上側のセラ
ミック絶縁板23b に接触し、上面に被処理のウエハ6を
載置する円形の均熱板25、およびこれを接地Eに接続す
る接続線25a よりなる。均熱板25には温度変化に対して
湾曲しないものが必要で、例えばアルミニウムと炭化珪
素の焼結合金が使用されている。ガス噴射部3は上蓋11
に設けたインレット31と、上蓋11に固定された支持枠32
に支持され、微細な噴射孔331 が多数配列されたシャワ
ー電極33、およびその接続線33a よりなり、シャワー電
極33にはアルミニウムの円板が使用されている。次に、
高周波電源4は接続線33a,25a により均熱板25とシャワ
ー電極33にそれぞれ接続され、均熱板25を接地電位Eと
し、シャワー電極33に対して、例えば13.56MHz
の高周波電圧vが加圧される。またAC電流供給部5
は、均熱板25に設けた温度センサ51と、そのリード線5
2、電流制御回路(CONT)53、およびサーキットブ
レーカ(BRK)54よりなる。
【0004】上記のCVD装置10による薄膜形成処理
においては、開閉扉14を開いて被処理のウエハ6を筐体
1内に搬入して均熱板25に載置し、開閉扉14を閉じて筐
体内を真空とする。ついで、商用のAC100vの電流
は、サーキットブレーカ54を通して電流制御回路53に入
力する。電流制御回路53は温度センサ51の温度信号に従
ってAC電流を制御して加熱ヒーター24に供給し、上側
のセラミック絶縁板23b と均熱板25を加熱してウエハ6
を所定の温度まで上昇させる。これに対してインレット
31より、例えばTEOS[(C25 O)4Si−テトラ
エチルオルト・シリケート]の反応ガスGとキャリーガ
スを吸入して、シャワー電極33の噴射孔331 より下方に
噴射させる。ここでシャワー電極33に高周波電圧vを加
圧し、噴射されたTEOSに対して1KW程度のパワー
を与えると、グロー放電してTEOSはプラズマ化され
てSiO2 が生成され、これが矢印Cの方向にフローし
てウエハ6の表面に蒸着して薄膜が形成される。反応済
みガスG′はアウトレット15a,15b より排出される。
【0005】上記の薄膜の形成中には、生成されたSi
2 が筐体1の内部の各所に付着し、これがある程度以
上に蓄積されるとプラズマ化を阻害し、または剥離して
ウエハ6を汚染するので、筐体内は適時にクリーニング
されている。クリーニングの方法としては、例えばCF
4(4弗化炭素)とO2(酸素)を一定の混合比で混合し、
これを筐体1内に噴射して一定の圧力とする。これに対
して前記と同様に、高周波電源4より一定のパワー、例
えば数百Wを供給してグロー放電すると、各所に付着し
たSiO2 はプラズマエッチングされて除去され、アウ
トレット16a,16b より外部に排出されて内部がクリーニ
ングされる。なお、このようなプラズマエッチングによ
るクリーニング方法は、プラズマCVD装置に限らず、
常圧法や減圧法によるCVD装置に対しても有効である
ので、これらに対して高周波電源4を設けてクリーニン
グがなされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】さて一般によく知られ
ているように、高周波の電磁界に存在する導体には電磁
作用により誘導電流を誘起し、これにより導体は発熱
し、導体がループ回路をなしていると誘導電流はこれを
還流する。上記のCVD装置10においては、加圧され
た高周波電圧vのグロー放電により、高周波の電磁界が
生じ、これが上側のセラミック絶縁板23b にかかわらず
加熱ヒーター24に誘導電流を誘起し、これが接続線24a
を経て電流制御回路53に還流する。高周波電流は前記し
たように、数百Wないし1KWあるので誘導電流はかな
り大きく、一方AC電流もほぼ1KWあるので、両者が
加わった過大電流により電流制御回路53が故障または破
損して温度制御が不安定となる。また、過大電流により
サーキットブレーカ54が誤動作してAC電流がカットさ
れ、加熱作用が中断されるなどの事態がしばしば発生し
ている。以上に対して加熱装置2を安定に動作させるた
めには、ヒーター24などに誘導電流を誘起させないこと
が是非とも必要であり、このためには高周波の電磁界に
対してこれらを適切な方法で遮蔽することが有効であ
る。この発明は、高周波電圧を加圧して反応ガスをプラ
ズマ化し、または混合ガスにより筐体内に付着したSi
2 をプラズマエッチングしてクリーニングする各種の
CVD反応炉の加熱装置に対して、その電磁界を有効に
電磁遮蔽する方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、CVD反応
炉の加熱装置の電磁遮蔽方法であって、前記のCVD反
応炉において、加熱装置に対して、その上側セラミック
絶縁板と加熱ヒーターとの間に、適当な金属の遮蔽板と
中間セラミックス絶縁板を付加する。遮蔽板を接地し
て、高周波電圧が発生する電磁界に対して、加熱ヒータ
ーとその周辺を電磁遮蔽する。遮蔽板は、約1mmの厚
さを有するアルミニウム円板あるいはニッケル円板また
は金属の溶射物とする。
【0008】
【作用】上記の電磁遮蔽方法においては、加熱装置の上
側セラミック絶縁板と加熱ヒーターとの間に付加された
適当な金属の遮蔽板により、高周波電圧の電磁界に対し
て、加熱ヒーターとその周辺が電磁遮蔽されてこれらに
誘導電流が誘起されず、従って電流制御回路の故障によ
る温度制御の不安定と、サーキットブレーカの誤動作に
よるAC電流のカットとがそれぞれ防止されて、加熱装
置は安定に動作する。なお付加された中間のセラミック
ス絶縁板により、遮蔽板とヒーター間が絶縁される。電
磁遮蔽の理論によれば、電磁遮蔽を効果的に行うために
は、遮蔽板として導体抵抗が十分小さい導体を使用する
ことが必要とされている。これに対して発明者の実験に
より、1mm厚のアルミニウム円板が十分な電磁遮蔽効
果が認められたので、これを遮蔽板にしたものである。
【0009】
【実施例】図1は、この発明の電磁遮蔽方法を適用した
CVD装置の一実施例を示す。CVD装置10は前記し
た図2と同一構成とする。ただし、プラズマCVD装置
のみでなく、高周波電圧によりクリーニングする方式
で、加熱装置が図2と同一またはほぼ同一構造であれ
ば、常圧法または低圧法によるものでも適用できる。C
VD装置10の加熱装置2に対して、アルミニウム円板
7とその接続線7a、および中間セラミック絶縁板23c
を付加する。すなわち、加熱装置2の上側セラミック絶
縁板23b の下側に、アルミニウム円板7と、これと加熱
ヒーター24を絶縁するために中間セラミック絶縁板23c
を付加する。アルミニウム円板7の周辺の適当な点Pに
接続線7a を接続し、これと均熱板25の接続線25a の両
者をともに接地Eに接続する。なお、加熱ヒーター24の
接続線24a と温度センサ51のリード線52とにシールド線
を使用し、そのシールドを接地Eに接続すれば電磁遮蔽
はより確実となる。
【0010】上記のアルミニウム円板7により、高周波
電圧vとそのグロー放電流が発生した電磁界は電磁遮蔽
されて、加熱ヒーター24はもちろん、その接続線24a や
温度センサ51のリード線52などにも誘導電流が誘起され
ず、従って電流制御回路53の故障とサーキットブレーカ
54の誤動作がなくなり、従来しばしば発生した温度制御
の不安定とAC電流のカットとがそれぞれ排除され、加
熱装置2は動作が安定化される。
【0011】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による電
磁遮蔽方法によれば、加熱装置の上側セラミック絶縁板
とヒーターとの間に付加された適当な金属の遮蔽板、例
えば約1mm厚のアルミニウム円板により、高周波電圧
の電磁界に対してヒーターなどが電磁遮蔽されて誘導電
流が誘起されず、従って電流制御回路の故障とサーキッ
トブレーカの誤動作が防止され、従来しばしば発生した
温度制御の不安定とAC電流のカットとが排除されるも
ので、高周波電圧を使用する各種のCVD装置の加熱装
置の動作の安定化に寄与する効果には大きいものがあ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の電磁遮蔽方法を適用したCVD装
置の一実施例に対する構成図を示す。
【図2】 プラズマCVD装置の概略の構成図を示す。
【符号の説明】
1…反応炉筐体、11…上蓋、12,13 …側板、14…開閉
扉、2…加熱装置、21…支持柱、22…支持枠、23a …下
側セラミック絶縁板、23b …上側セラミック絶縁板、23
c …中間セラミック絶縁板、24…加熱ヒーター、25…均
熱板、25a …接続線、3…ガス噴射部、31…インレッ
ト、32…支持枠、33…シャワー電極、331 …噴射孔、33
a …接続線、4…高周波電源、5…AC電流供給部、51
…温度センサ、52…リード線、53…電流制御回路(CO
NT)、54…サーキットブレーカ(BRK)、6…被処
理のウエハ、7…遮蔽板、アルミニウム円板、7a …接
続線、B…ベース盤、v…高周波電圧、E…接地、G…
反応ガス、G′…反応済みガス、P…アルミニウム円板
の接続点。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理のウエハを載置する均熱板と、該
    均熱板の下側に設けられ、上側と下側の2枚のセラミッ
    ク絶縁板の間に保持された加熱ヒーター、該均熱板に設
    けた温度センサ、該温度センサの温度信号により、該加
    熱ヒーターに対するAC電流を制御する電流制御回路よ
    りなる加熱装置と、サーキットブレーカを有し、該加熱
    装置に対してAC電流を供給するAC電流供給部、およ
    び、前記均熱板を接地電位とし、該均熱板の上方に設け
    たシャワー電極に高周波電圧を加圧する高周波電源とを
    具備するCVD反応炉において、前記加熱装置に対し
    て、前記上側セラミック絶縁板と加熱ヒーターとの間
    に、適当な金属の遮蔽板と中間セラミックス絶縁板を付
    加し、該遮蔽板を接地して、前記高周波電圧が発生する
    電磁界に対して、前記加熱ヒーターとその周辺を電磁遮
    蔽することを特徴とする、CVD反応炉の加熱装置の電
    磁遮蔽方法。
  2. 【請求項2】 前記の遮蔽板は、約1mmの厚さを有す
    るアルミニウム円板あるいはニッケル円板とすることを
    特徴とする、請求項1記載のCVD反応炉の加熱装置の
    電磁遮蔽方法。
  3. 【請求項3】 前記の遮蔽板は、0.1〜1mmの厚さ
    の金属溶射物とすることを特徴とする、請求項1記載の
    CVD反応炉の加熱装置の電磁遮蔽方法。
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