JPH07335558A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
- Publication number
- JPH07335558A JPH07335558A JP15161094A JP15161094A JPH07335558A JP H07335558 A JPH07335558 A JP H07335558A JP 15161094 A JP15161094 A JP 15161094A JP 15161094 A JP15161094 A JP 15161094A JP H07335558 A JPH07335558 A JP H07335558A
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- bias voltage
- voltage
- plasma cvd
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】プラズマＣＶＤ装置に於いて、電極に堆積した
膜の適確な検出を可能とし、適正な清掃時期決定を行え
る様にし、スループットの向上、歩留まりの向上を図
る。 【構成】プラズマを発生させ基板表面に薄膜を生成させ
るプラズマＣＶＤ装置に於いて、電極に発生するセルフ
バイアス電圧を検出するセルフバイアス電圧検出手段１
５と、セルフバイアス電圧と設定電圧とを比較し清掃時
期開始信号を発する電圧比較手段１６を具備し、前記セ
ルフバイアス電圧検出手段が検出したセルフバイアス電
圧と設定電圧とを電圧比較手段が比較して清掃時期を判
断する。
膜の適確な検出を可能とし、適正な清掃時期決定を行え
る様にし、スループットの向上、歩留まりの向上を図
る。 【構成】プラズマを発生させ基板表面に薄膜を生成させ
るプラズマＣＶＤ装置に於いて、電極に発生するセルフ
バイアス電圧を検出するセルフバイアス電圧検出手段１
５と、セルフバイアス電圧と設定電圧とを比較し清掃時
期開始信号を発する電圧比較手段１６を具備し、前記セ
ルフバイアス電圧検出手段が検出したセルフバイアス電
圧と設定電圧とを電圧比較手段が比較して清掃時期を判
断する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子等の製造工程
に於いて、ウェーハ等基板に各種の薄膜を生成する為に
使用されるプラズマＣＶＤ装置に関するものである。
に於いて、ウェーハ等基板に各種の薄膜を生成する為に
使用されるプラズマＣＶＤ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラズマＣＶＤ装置は相対向するカソー
ド、アノードを有し、減圧雰囲気下で反応ガスを供給
し、反応ガスを供給した状態で両電極に高周波電力を印
加してプラズマを発生させ、基板に薄膜を生成するもの
である。
ド、アノードを有し、減圧雰囲気下で反応ガスを供給
し、反応ガスを供給した状態で両電極に高周波電力を印
加してプラズマを発生させ、基板に薄膜を生成するもの
である。
【０００３】従来のプラズマＣＶＤ装置の１つとしてカ
ソードに多数の反応ガス供給孔を穿設し、該反応ガス供
給孔より反応ガスを真空処理室に供給しているものがあ
る。
ソードに多数の反応ガス供給孔を穿設し、該反応ガス供
給孔より反応ガスを真空処理室に供給しているものがあ
る。
【０００４】斯かるプラズマＣＶＤ装置に於いて基板へ
の薄膜生成を繰返し行うと、前記反応ガス供給孔にも反
応生成物が堆積し、反応ガス供給孔の孔が次第に小さく
なる。この小さくなった反応ガス供給孔にプラズマ中の
電子が入るとＥｉｎ Ｓｃｈｎｕｒｕｎｇ効果といわれ
る放電集中現象が発生する。
の薄膜生成を繰返し行うと、前記反応ガス供給孔にも反
応生成物が堆積し、反応ガス供給孔の孔が次第に小さく
なる。この小さくなった反応ガス供給孔にプラズマ中の
電子が入るとＥｉｎ Ｓｃｈｎｕｒｕｎｇ効果といわれ
る放電集中現象が発生する。
【０００５】プラズマＣＶＤ処理中に放電集中現象が発
生すると、多くの高周波電力がこの放電集中部分に供給
される為に電極間のプラズマ密度分布が極度に乱れ、基
板上に堆積した膜厚の均一性も極度に悪化して不良欠陥
基板となる。更に放電集中部分は非常にプラズマ密度が
濃くなって気中反応を起こしパーティクル数が異常に多
く発生する。基板がパーティクルに汚染されると不良欠
陥基板となり、製品品質、歩留まりの低下を招く。又、
気中反応によるパーティクルの発生は通常の状態より一
層処理室を汚染するという問題を生ずる。
生すると、多くの高周波電力がこの放電集中部分に供給
される為に電極間のプラズマ密度分布が極度に乱れ、基
板上に堆積した膜厚の均一性も極度に悪化して不良欠陥
基板となる。更に放電集中部分は非常にプラズマ密度が
濃くなって気中反応を起こしパーティクル数が異常に多
く発生する。基板がパーティクルに汚染されると不良欠
陥基板となり、製品品質、歩留まりの低下を招く。又、
気中反応によるパーティクルの発生は通常の状態より一
層処理室を汚染するという問題を生ずる。
【０００６】この為従来では、プラズマＣＶＤ装置を稼
働する場合、放電集中が起こる累積堆積膜厚と稼動時間
との関係を実験的に求めておき、この堆積膜に至る前に
成膜を中止する方法で、電極の清掃時期を決定してい
た。
働する場合、放電集中が起こる累積堆積膜厚と稼動時間
との関係を実験的に求めておき、この堆積膜に至る前に
成膜を中止する方法で、電極の清掃時期を決定してい
た。
【０００７】又、真空槽への反応ガスをカソードの反応
ガス供給孔以外から供給するプラズマＣＶＤ装置、例え
ばカソードの裏面、カソードの側面、アノードの基板周
辺及び真空槽内壁等から反応ガスを供給するプラズマＣ
ＶＤ装置では、アノードに載置された基板上に絶縁薄膜
生成の生産を続けると、電極及び真空槽内壁に次第に膜
が厚く堆積し、それぞれの表面から膜剥れを起こし、多
量のパーティクルが発生し不良欠陥の基板を造る。従っ
て装置の稼動時間に応じて経験的に清掃の開始時期を決
定している。
ガス供給孔以外から供給するプラズマＣＶＤ装置、例え
ばカソードの裏面、カソードの側面、アノードの基板周
辺及び真空槽内壁等から反応ガスを供給するプラズマＣ
ＶＤ装置では、アノードに載置された基板上に絶縁薄膜
生成の生産を続けると、電極及び真空槽内壁に次第に膜
が厚く堆積し、それぞれの表面から膜剥れを起こし、多
量のパーティクルが発生し不良欠陥の基板を造る。従っ
て装置の稼動時間に応じて経験的に清掃の開始時期を決
定している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマＣＶＤ
装置の清掃時期の決定については、経験的に電極等の清
掃時期を決定している為、累積堆積膜厚の限界値にかな
りの余裕を見込んでおく必要が有り、装置スループット
向上の妨げとなっていた。
装置の清掃時期の決定については、経験的に電極等の清
掃時期を決定している為、累積堆積膜厚の限界値にかな
りの余裕を見込んでおく必要が有り、装置スループット
向上の妨げとなっていた。
【０００９】又、稼働中の放電状態を観察する方法とし
ては従来目視観察によっており、装置に観察用の窓があ
る場合に限られ、又人手を要していた。更に、成膜状態
を成膜完了した基板により観察する方法では、製品の歩
留まりを低下させていた。
ては従来目視観察によっており、装置に観察用の窓があ
る場合に限られ、又人手を要していた。更に、成膜状態
を成膜完了した基板により観察する方法では、製品の歩
留まりを低下させていた。
【００１０】本発明は斯かる実情に鑑み、電極に堆積し
た膜の適確な検出を可能とし、適正な清掃時期決定を行
える様にし、スループットの向上、歩留まりの向上を図
るものである。
た膜の適確な検出を可能とし、適正な清掃時期決定を行
える様にし、スループットの向上、歩留まりの向上を図
るものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、プラズマを発
生させ基板表面に薄膜を生成させるプラズマＣＶＤ装置
に於いて、電極に発生するセルフバイアス電圧を検出す
るセルフバイアス電圧手段と、セルフバイアス電圧と設
定電圧とを比較し、清掃時期開始信号を発する電圧比較
手段を具備したことを特徴とするものである。
生させ基板表面に薄膜を生成させるプラズマＣＶＤ装置
に於いて、電極に発生するセルフバイアス電圧を検出す
るセルフバイアス電圧手段と、セルフバイアス電圧と設
定電圧とを比較し、清掃時期開始信号を発する電圧比較
手段を具備したことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】セルフバイアス電圧は累積堆積膜厚に応じて変
化し、セルフバイアス電圧手段が検出したセルフバイア
ス電圧と設定電圧とを電圧比較手段が比較することで清
掃時期を判断することができる。
化し、セルフバイアス電圧手段が検出したセルフバイア
ス電圧と設定電圧とを電圧比較手段が比較することで清
掃時期を判断することができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
説明する。
【００１４】真空槽１内に平行平板電極のカソード２、
アノード３が相対向して設けられ、該アノード３上には
基板４が載置される。
アノード３が相対向して設けられ、該アノード３上には
基板４が載置される。
【００１５】前記カソード２は絶縁ブロック８、絶縁リ
ング９を介して前記真空槽１に取付けられ、前記カソー
ド２が前記真空槽１に対して電気的に絶縁され、又前記
絶縁ブロック８の周囲はアースシールド１０で囲繞さ
れ、前記カソード２の側面からの放電が防止される。
ング９を介して前記真空槽１に取付けられ、前記カソー
ド２が前記真空槽１に対して電気的に絶縁され、又前記
絶縁ブロック８の周囲はアースシールド１０で囲繞さ
れ、前記カソード２の側面からの放電が防止される。
【００１６】前記カソード２の内部には反応ガス流路５
が形成され、該反応ガス流路５には図示しない反応ガス
供給源と連通する反応ガス供給管６が連通しており、前
記カソード２の前記アノード３と対峙する電極面には前
記反応ガス流路５と連通する反応ガス供給孔７が多数穿
設されている。
が形成され、該反応ガス流路５には図示しない反応ガス
供給源と連通する反応ガス供給管６が連通しており、前
記カソード２の前記アノード３と対峙する電極面には前
記反応ガス流路５と連通する反応ガス供給孔７が多数穿
設されている。
【００１７】前記カソード２に整合器１３を介して高周
波電源１４を接続し、又前記カソード２にセルフバイア
ス電圧検出器１５を接続し、該セルフバイアス電圧検出
器１５に電圧比較器１６、該電圧比較器１６に制御器１
７を接続する。該制御器１７には警報器、警告灯、表示
部等の警告手段（図示せず）を接続してある。
波電源１４を接続し、又前記カソード２にセルフバイア
ス電圧検出器１５を接続し、該セルフバイアス電圧検出
器１５に電圧比較器１６、該電圧比較器１６に制御器１
７を接続する。該制御器１７には警報器、警告灯、表示
部等の警告手段（図示せず）を接続してある。
【００１８】尚、図中１１は図示しない排気装置に接続
された排気口であり、１２は図示しないゲートバルブに
より開閉される基板搬入搬出口である。
された排気口であり、１２は図示しないゲートバルブに
より開閉される基板搬入搬出口である。
【００１９】尚、本実施例では特に図示しないが、ドラ
イクリーニング機能を具備しており、ドライクリーニン
グは例えばＮＦ3 ガス、又はＣＦ4 ガス等のエッチング
ガスを導入し、プラズマを発生させて電極面をエッチン
グする。
イクリーニング機能を具備しており、ドライクリーニン
グは例えばＮＦ3 ガス、又はＣＦ4 ガス等のエッチング
ガスを導入し、プラズマを発生させて電極面をエッチン
グする。
【００２０】後述する様に、プラズマが発生することで
前記カソード２にセルフバイアス電圧が誘起される。こ
のセルフバイアス電圧はカソード上に堆積された累積堆
積膜厚に応じて変化する。従って、セルフバイアス電圧
と前記累積堆積膜厚との関係を実験的に求め、求めた結
果より清掃時期開始の為の電圧を設定し、設定電圧を予
め前記電圧比較器１６に比較データとして設定入力して
おく。図２は前記累積堆積膜厚とセルフバイアス電圧と
の関係を線図として示したものである。
前記カソード２にセルフバイアス電圧が誘起される。こ
のセルフバイアス電圧はカソード上に堆積された累積堆
積膜厚に応じて変化する。従って、セルフバイアス電圧
と前記累積堆積膜厚との関係を実験的に求め、求めた結
果より清掃時期開始の為の電圧を設定し、設定電圧を予
め前記電圧比較器１６に比較データとして設定入力して
おく。図２は前記累積堆積膜厚とセルフバイアス電圧と
の関係を線図として示したものである。
【００２１】前記反応ガス供給管６より導入した反応ガ
スを前記反応ガス供給孔７より真空槽１内に供給し、該
真空槽１内の圧力を薄膜生成圧力に保持する様、前記排
気口１１から図示しない排気装置で排気する。
スを前記反応ガス供給孔７より真空槽１内に供給し、該
真空槽１内の圧力を薄膜生成圧力に保持する様、前記排
気口１１から図示しない排気装置で排気する。
【００２２】高周波電力を前記高周波電源１４から図示
しない直流阻止コンデンサを内蔵した前記整合器１３を
介して前記カソード２に供給すると、真空槽１内にプラ
ズマが発生する。プラズマの発生により基板４上に絶縁
膜の堆積が行なわれる。プラズマが発生するとカソード
２に電極構造、電極間隔、反応ガスの種類、薄膜生成圧
力及び高周波電力量に依存するセルフバイアス電圧が誘
起される。
しない直流阻止コンデンサを内蔵した前記整合器１３を
介して前記カソード２に供給すると、真空槽１内にプラ
ズマが発生する。プラズマの発生により基板４上に絶縁
膜の堆積が行なわれる。プラズマが発生するとカソード
２に電極構造、電極間隔、反応ガスの種類、薄膜生成圧
力及び高周波電力量に依存するセルフバイアス電圧が誘
起される。
【００２３】誘起されるセルフバイアス電圧は図２に示
される様に、累積堆積膜厚が厚くなるに従って大きくな
り、大きくなり過ぎるとカソード２に放電集中現象が発
生する。
される様に、累積堆積膜厚が厚くなるに従って大きくな
り、大きくなり過ぎるとカソード２に放電集中現象が発
生する。
【００２４】前記セルフバイアス電圧は前記セルフバイ
アス電圧検出器１５により検出され、検出されたセルフ
バイアス電圧は前記電圧比較器１６で設定電圧と比較さ
れる。比較した結果、セルフバイアス電圧が設定電圧よ
り小さければ処理が続行され、設定電圧に合致、或は設
定電圧以上となると、前記電圧比較器１６は清掃開始時
期信号を前記制御器１７に入力する。
アス電圧検出器１５により検出され、検出されたセルフ
バイアス電圧は前記電圧比較器１６で設定電圧と比較さ
れる。比較した結果、セルフバイアス電圧が設定電圧よ
り小さければ処理が続行され、設定電圧に合致、或は設
定電圧以上となると、前記電圧比較器１６は清掃開始時
期信号を前記制御器１７に入力する。
【００２５】前記制御器１７は清掃開始時期の信号が入
力されると、ドライクリーニング等の清掃作業を自動的
に行うか、或は警報器を駆動して発音し、又警告灯を点
灯し、或は表示部に適宜な表示をして作業者に清掃開始
時期となったことを知らせる。更に、必要に応じて装置
を停止させる。
力されると、ドライクリーニング等の清掃作業を自動的
に行うか、或は警報器を駆動して発音し、又警告灯を点
灯し、或は表示部に適宜な表示をして作業者に清掃開始
時期となったことを知らせる。更に、必要に応じて装置
を停止させる。
【００２６】又、カソードに反応ガス供給孔を有さない
プラズマＣＶＤ装置に於いても同様に実施できることは
言う迄もない。
プラズマＣＶＤ装置に於いても同様に実施できることは
言う迄もない。
【００２７】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、無人で
放電集中現象の発生検出、稼働中の放電状態の観察を行
え省力化を図れ、適正な清掃開始時期を検出し得るので
装置スループットを向上させることができ、更に不良基
板の製造が防止され歩留まりが向上する等の優れた効果
を発揮する。
放電集中現象の発生検出、稼働中の放電状態の観察を行
え省力化を図れ、適正な清掃開始時期を検出し得るので
装置スループットを向上させることができ、更に不良基
板の製造が防止され歩留まりが向上する等の優れた効果
を発揮する。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】累積堆積膜厚とセルフバイアス電圧との関連を
示す線図である。
示す線図である。
１ 真空槽 ２ カソード ３ アノード ４ 基板 ７ 反応ガス供給孔 １５ セルフバイアス電圧検出器 １６ 電圧比較器 １７ 制御器
Claims (3)
- 【請求項１】 プラズマを発生させ基板表面に薄膜を生
成させるプラズマＣＶＤ装置に於いて、電極に発生する
セルフバイアス電圧を検出するセルフバイアス電圧検出
手段と、セルフバイアス電圧と設定電圧とを比較し、清
掃時期開始信号を発する電圧比較手段を具備したことを
特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 ドライクリーニング手段を具備し、電圧
比較手段からの信号でドライクリーニングを開始する様
構成した請求項１のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 清掃時期開始信号により駆動される警告
手段を具備した請求項１のプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15161094A JPH07335558A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15161094A JPH07335558A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335558A true JPH07335558A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15522304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15161094A Pending JPH07335558A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335558A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7514342B2 (en) | 2004-05-24 | 2009-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for forming deposited film |
| US10269558B2 (en) | 2016-12-22 | 2019-04-23 | Asm Ip Holding B.V. | Method of forming a structure on a substrate |
-
1994
- 1994-06-09 JP JP15161094A patent/JPH07335558A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7514342B2 (en) | 2004-05-24 | 2009-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for forming deposited film |
| US10269558B2 (en) | 2016-12-22 | 2019-04-23 | Asm Ip Holding B.V. | Method of forming a structure on a substrate |
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