JPH08138891A - 下部電極 - Google Patents
下部電極Info
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- JPH08138891A JPH08138891A JP6300288A JP30028894A JPH08138891A JP H08138891 A JPH08138891 A JP H08138891A JP 6300288 A JP6300288 A JP 6300288A JP 30028894 A JP30028894 A JP 30028894A JP H08138891 A JPH08138891 A JP H08138891A
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- JP
- Japan
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- conductor
- reaction furnace
- heater
- coil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヒータ及びヒータ用ＡＣ電流供給配線に高周
波が流れ難い構造を有する下部電極を提供する。 【構成】 ＡＣ電流供給配線内の導体は、ヒータとの接
続点から外部のＡＣ電源との接続点までの途中に、少な
くとも一巻のコイル状捲回部分を有する。
波が流れ難い構造を有する下部電極を提供する。 【構成】 ＡＣ電流供給配線内の導体は、ヒータとの接
続点から外部のＡＣ電源との接続点までの途中に、少な
くとも一巻のコイル状捲回部分を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は下部電極に関する。更に
詳細には、本発明はプラズマを用いて成膜処理する気相
反応装置用の下部電極に関する。
詳細には、本発明はプラズマを用いて成膜処理する気相
反応装置用の下部電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＩＣの製造においては、基板の表
面に酸化シリコン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）が用いられて
いる。ＣＶＤ法には、常圧法、減圧法およびプラズマ法
の３方法があるが、最近の高品質で高精度な薄膜が要求
される超ＬＳＩに対してはプラズマ法が好適であるとし
て注目されている。
面に酸化シリコン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）が用いられて
いる。ＣＶＤ法には、常圧法、減圧法およびプラズマ法
の３方法があるが、最近の高品質で高精度な薄膜が要求
される超ＬＳＩに対してはプラズマ法が好適であるとし
て注目されている。
【０００３】プラズマ法は、真空中に噴射された反応ガ
スに対し、高周波電圧を印加してプラズマ化し、反応に
必要なエネルギーを得るもので、膜厚の均一性と共に良
好な膜質が得られ、しかも、膜形成速度が速いなど多く
の点で優れている。
スに対し、高周波電圧を印加してプラズマ化し、反応に
必要なエネルギーを得るもので、膜厚の均一性と共に良
好な膜質が得られ、しかも、膜形成速度が速いなど多く
の点で優れている。
【０００４】プラズマ法によるシリコン酸化膜の形成材
料には例えば、ＳｉＨ4 などが使用されてきたが、半導
体デバイスの微細化に伴ってステップカバレージ（段差
被覆性）の低下が問題となってきた。このモノシランガ
スの代わりに、最近、液体のテトラエチルオルソシリケ
ート（ＴＥＯＳ）［Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ］が使用され
るようになってきた。ＴＥＯＳはステップカバレージに
優れた緻密な膜を形成できるためである。ＴＥＯＳを用
いてシリコン酸化膜を成膜する場合、ＴＥＯＳを加熱し
て気化させ、ＴＥＯＳガスとし、これに酸素ガスを混合
して反応炉に供給する。
料には例えば、ＳｉＨ4 などが使用されてきたが、半導
体デバイスの微細化に伴ってステップカバレージ（段差
被覆性）の低下が問題となってきた。このモノシランガ
スの代わりに、最近、液体のテトラエチルオルソシリケ
ート（ＴＥＯＳ）［Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ］が使用され
るようになってきた。ＴＥＯＳはステップカバレージに
優れた緻密な膜を形成できるためである。ＴＥＯＳを用
いてシリコン酸化膜を成膜する場合、ＴＥＯＳを加熱し
て気化させ、ＴＥＯＳガスとし、これに酸素ガスを混合
して反応炉に供給する。
【０００５】図３は従来のプラズマＣＶＤ装置１の一例
の模式的構成図である。図において、反応炉（チャン
バ）１０は気密とされ、反応炉１０の蓋板１０２に金属
製のノズル部３０を固定し、その下部にアルミニウム製
で、上面から下面に貫通する微小孔４１を多数有する円
盤状のシャワー電極４０を絶縁リング１０３により支持
する。これを上部電極３２とする。シャワー電極４０に
対して高周波電圧を印加する高周波電源７が設けられて
いる。
の模式的構成図である。図において、反応炉（チャン
バ）１０は気密とされ、反応炉１０の蓋板１０２に金属
製のノズル部３０を固定し、その下部にアルミニウム製
で、上面から下面に貫通する微小孔４１を多数有する円
盤状のシャワー電極４０を絶縁リング１０３により支持
する。これを上部電極３２とする。シャワー電極４０に
対して高周波電圧を印加する高周波電源７が設けられて
いる。
【０００６】上部電極３２に対峙して下部電極２０が配
設されている。下部電極２０は支柱２５により支持され
ており、この支柱２５は昇降可能に構成されていて、電
極間の間隔を変更することができる。符号２６は気密性
の蛇腹を示す。また、符号２７は支柱台座を示す。支柱
２５の上部にはサセプタ２２が配設され、サセプタ２２
の下部にはヒータユニット２１が配設されており、サセ
プタ２２とヒータユニット２１の周囲にはヒータカバー
２３が設けられている。サセプタ２２は例えば、金属製
の係合部材２８及び絶縁部材２９を介して支柱２５によ
り支持されている。また、サセプタは金属製係合部材２
８に接続された導体３１及び反応炉ベース１０１を介し
て接地されている。
設されている。下部電極２０は支柱２５により支持され
ており、この支柱２５は昇降可能に構成されていて、電
極間の間隔を変更することができる。符号２６は気密性
の蛇腹を示す。また、符号２７は支柱台座を示す。支柱
２５の上部にはサセプタ２２が配設され、サセプタ２２
の下部にはヒータユニット２１が配設されており、サセ
プタ２２とヒータユニット２１の周囲にはヒータカバー
２３が設けられている。サセプタ２２は例えば、金属製
の係合部材２８及び絶縁部材２９を介して支柱２５によ
り支持されている。また、サセプタは金属製係合部材２
８に接続された導体３１及び反応炉ベース１０１を介し
て接地されている。
【０００７】ヒータユニット２１は、ニクロム線などか
らなるヒータ２１１をヒータベース２１３上に配列し、
これをヒータ押え２１５との間に狭装するような構造を
有する。ヒータ２１１には銅のような金属導体を絶縁物
で被覆してなるＡＣ電流供給配線２１７が接続されてい
る。この配線２１７は支柱２５の場合と同様に、蛇腹２
６及び支持台座２７により保持されている。配線２１７
は炉外のＡＣ電源２１９に接続されている。
らなるヒータ２１１をヒータベース２１３上に配列し、
これをヒータ押え２１５との間に狭装するような構造を
有する。ヒータ２１１には銅のような金属導体を絶縁物
で被覆してなるＡＣ電流供給配線２１７が接続されてい
る。この配線２１７は支柱２５の場合と同様に、蛇腹２
６及び支持台座２７により保持されている。配線２１７
は炉外のＡＣ電源２１９に接続されている。
【０００８】反応処理においては、反応炉１０の側面１
０５に設けられた搬入／搬出路５０のゲート５１を開
き、キャリッジ５２により基板６を搬入してサセプタ２
２の上面略中央部に載置する。ゲートを閉じて、ダクト
１０４から排気することにより反応炉内部を所定の真空
度にした後、ヒータ２１によりサセプタ２２が加熱さ
れ、これに載置された基板が所定の温度になると、イン
レット３４から所定の反応ガス（例えば、ＴＥＯＳ及び
酸素ガス）を反応炉内に送入する。ガスはノズル部３０
を経て、シャワー電極４０の微小孔４１より基板に向け
て噴射される。
０５に設けられた搬入／搬出路５０のゲート５１を開
き、キャリッジ５２により基板６を搬入してサセプタ２
２の上面略中央部に載置する。ゲートを閉じて、ダクト
１０４から排気することにより反応炉内部を所定の真空
度にした後、ヒータ２１によりサセプタ２２が加熱さ
れ、これに載置された基板が所定の温度になると、イン
レット３４から所定の反応ガス（例えば、ＴＥＯＳ及び
酸素ガス）を反応炉内に送入する。ガスはノズル部３０
を経て、シャワー電極４０の微小孔４１より基板に向け
て噴射される。
【０００９】しかし、図３に示されるような従来のプラ
ズマＣＶＤ装置の下部電極２０では、ヒータ２１１及び
ヒータ２１１にＡＣ電流を供給する配線２１７は一種の
アンテナとなる。そのため、プラズマ着火時にヒータ及
び配線を介して高周波が流れ、ＡＣ電源の制御系（特に
サイリスタ）を破損することがある。この損傷で制御系
が誤動作し、サセプタの溶融、ヒータの異常ＯＦＦ（す
なわち、命令が無いのにヒータが突然ＯＦＦになるこ
と）、ヒータの異常昇温によるアルミ蒸着などの異常で
製品不良が発生し、スループット低下の大きな要因とな
っていた。
ズマＣＶＤ装置の下部電極２０では、ヒータ２１１及び
ヒータ２１１にＡＣ電流を供給する配線２１７は一種の
アンテナとなる。そのため、プラズマ着火時にヒータ及
び配線を介して高周波が流れ、ＡＣ電源の制御系（特に
サイリスタ）を破損することがある。この損傷で制御系
が誤動作し、サセプタの溶融、ヒータの異常ＯＦＦ（す
なわち、命令が無いのにヒータが突然ＯＦＦになるこ
と）、ヒータの異常昇温によるアルミ蒸着などの異常で
製品不良が発生し、スループット低下の大きな要因とな
っていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ヒータ及びヒータ用ＡＣ電流供給配線に高周波が流
れ難い構造を有する下部電極を提供することである。
は、ヒータ及びヒータ用ＡＣ電流供給配線に高周波が流
れ難い構造を有する下部電極を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題は、反応炉を有
し、該反応炉内に高周波電源に接続された上部電極を有
し、該反応炉内でプラズマにより成膜処理を行う気相反
応装置において前記上部電極と対峙して配設される下部
電極であり、該下部電極は、サセプタと該サセプタ下面
側に配設されたヒータユニットと、該サセプタ及びヒー
タユニットの外周側面を覆うヒータカバーとを有し、該
サセプタ、ヒータユニット及びヒータカバーは昇降可能
な支柱により支持されており、前記ヒータユニットはヒ
ータを有し、該ヒータはヒータベース及びヒータ押えに
より狭持されており、前記ヒータはＡＣ電流供給配線に
より反応炉外のＡＣ電源に接続されている、ことからな
る下部電極において、前記ＡＣ電流供給配線内の導体
は、ヒータとの接続点から外部のＡＣ電源との接続点ま
での途中に、少なくとも一巻のコイル状捲回部分を設け
ることにより解決される。
し、該反応炉内に高周波電源に接続された上部電極を有
し、該反応炉内でプラズマにより成膜処理を行う気相反
応装置において前記上部電極と対峙して配設される下部
電極であり、該下部電極は、サセプタと該サセプタ下面
側に配設されたヒータユニットと、該サセプタ及びヒー
タユニットの外周側面を覆うヒータカバーとを有し、該
サセプタ、ヒータユニット及びヒータカバーは昇降可能
な支柱により支持されており、前記ヒータユニットはヒ
ータを有し、該ヒータはヒータベース及びヒータ押えに
より狭持されており、前記ヒータはＡＣ電流供給配線に
より反応炉外のＡＣ電源に接続されている、ことからな
る下部電極において、前記ＡＣ電流供給配線内の導体
は、ヒータとの接続点から外部のＡＣ電源との接続点ま
での途中に、少なくとも一巻のコイル状捲回部分を設け
ることにより解決される。
【００１２】
【作用】前記のように、ＡＣ電流供給配線内の導体の途
中にコイル状の捲回部分を設けることにより高周波の流
れ込みを遮断した。これにより、反応炉外のＡＣ電源の
制御系が高周波により損傷されることを効果的に防止す
ることができる。
中にコイル状の捲回部分を設けることにより高周波の流
れ込みを遮断した。これにより、反応炉外のＡＣ電源の
制御系が高周波により損傷されることを効果的に防止す
ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を具体的に
説明する。
説明する。
【００１４】図１は本発明による下部電極のＡＣ電流供
給配線２１７の部分概要断面図である。図１に示された
ＡＣ電流供給配線２１７は、導体２２１のコイル状捲回
部分２２３を反応炉内に有する。導体は例えば、銅線か
ら構成されている。
給配線２１７の部分概要断面図である。図１に示された
ＡＣ電流供給配線２１７は、導体２２１のコイル状捲回
部分２２３を反応炉内に有する。導体は例えば、銅線か
ら構成されている。
【００１５】コイル状捲回部分２２３の捲回数は特に限
定されない。少なくとも一巻あればよい。捲回数が多く
なりすぎても、高周波遮断効果が飽和するだけで特に経
済的利益が高くなるわけではない。実際、通常のプラズ
マＣＶＤ装置の上部電極で使用される１３．５６ＭＨｚ
の高周波電源周波数はＣＡ線を一巻きするだけでも充分
な遮断効果が得られる。銅線をコイル状に捲回する加工
は当業者により容易に実施することができる。このよう
な加工法は当業者に周知であり特に説明を要しないであ
ろう。
定されない。少なくとも一巻あればよい。捲回数が多く
なりすぎても、高周波遮断効果が飽和するだけで特に経
済的利益が高くなるわけではない。実際、通常のプラズ
マＣＶＤ装置の上部電極で使用される１３．５６ＭＨｚ
の高周波電源周波数はＣＡ線を一巻きするだけでも充分
な遮断効果が得られる。銅線をコイル状に捲回する加工
は当業者により容易に実施することができる。このよう
な加工法は当業者に周知であり特に説明を要しないであ
ろう。
【００１６】コイル状捲回部分２２３を反応炉内に配置
する場合、このコイル状捲回部分２２３が高周波誘導体
になる恐れがある。このため、コイル状捲回部分２２３
を含めて反応炉内の導体２２１は、絶縁物２２５／アル
ミニウム２２７／絶縁物２２５からなるコイルカバー２
２９内に収容し、保護しなければならない。そして、こ
のコイルカバーのアルミニウム２２７を接地させる必要
がある。このコイルカバーのアルミニウム２２７を接地
させることによりコイル状捲回部分２２３を反応炉内に
配置させても誘導体化することは効果的に防止すること
ができる。
する場合、このコイル状捲回部分２２３が高周波誘導体
になる恐れがある。このため、コイル状捲回部分２２３
を含めて反応炉内の導体２２１は、絶縁物２２５／アル
ミニウム２２７／絶縁物２２５からなるコイルカバー２
２９内に収容し、保護しなければならない。そして、こ
のコイルカバーのアルミニウム２２７を接地させる必要
がある。このコイルカバーのアルミニウム２２７を接地
させることによりコイル状捲回部分２２３を反応炉内に
配置させても誘導体化することは効果的に防止すること
ができる。
【００１７】コイルの巻き径は特に限定されない。導体
２２１をコイル状に捲回加工することができ、所定の内
径のコイルカバー２２９内に収納させることができる巻
き径であればよい。しかし、一般的に、コイルの巻き
径，巻き数及びコイルの長さは１３．５６ＭＨｚの電極
周波数に対し、支柱２７のインピーダンスの約１００倍
以上のインピーダンスを持つように設定するのが効果的
である。コイルの捲回加工は極めて容易であり、その形
成方法も当業者に周知である。
２２１をコイル状に捲回加工することができ、所定の内
径のコイルカバー２２９内に収納させることができる巻
き径であればよい。しかし、一般的に、コイルの巻き
径，巻き数及びコイルの長さは１３．５６ＭＨｚの電極
周波数に対し、支柱２７のインピーダンスの約１００倍
以上のインピーダンスを持つように設定するのが効果的
である。コイルの捲回加工は極めて容易であり、その形
成方法も当業者に周知である。
【００１８】図２に示されるように、導体２２１のコイ
ル状捲回部分２２３は反応炉１０の外部に設けることも
できる。この場合、導体２２１は高周波バイパス用コン
デンサ２３１を通してチャンバベース１０１に接地され
ていなければならない。コンデンサ２３１を介在させて
導体２２１を接地する理由は、ヒータに誘導された高周
波を途中でカットし、チャンバベースに戻すためであ
る。この場合、使用可能なコンデンサ２３１としては、
３００〜５００ピコ程度の容量のものが好ましい。
ル状捲回部分２２３は反応炉１０の外部に設けることも
できる。この場合、導体２２１は高周波バイパス用コン
デンサ２３１を通してチャンバベース１０１に接地され
ていなければならない。コンデンサ２３１を介在させて
導体２２１を接地する理由は、ヒータに誘導された高周
波を途中でカットし、チャンバベースに戻すためであ
る。この場合、使用可能なコンデンサ２３１としては、
３００〜５００ピコ程度の容量のものが好ましい。
【００１９】このように、コイル状捲回部分２２３を反
応炉外へ設け、導体２２１を高周波バイパス用コンデン
サを介在させてチャンバベース１０１により接地する
と、コイル状捲回部分２２３はもはや高周波誘導体とな
ることはない。従って、導体２２１の保護カバーは従来
と同様な絶縁物２２５のみからなる管であることができ
る。コイル状捲回部分２２３を反応炉外へ設ける場合
も、コイルの捲回数、コイルの巻き径などは炉内に設け
る場合と同様である。従って、コイル状捲回部分２２３
を反応炉外へ設ける方がベターであるが、チャンバの駆
動部の制約で外部に設けられないこともある。このよう
な場合には、前記のように炉内に配設する。
応炉外へ設け、導体２２１を高周波バイパス用コンデン
サを介在させてチャンバベース１０１により接地する
と、コイル状捲回部分２２３はもはや高周波誘導体とな
ることはない。従って、導体２２１の保護カバーは従来
と同様な絶縁物２２５のみからなる管であることができ
る。コイル状捲回部分２２３を反応炉外へ設ける場合
も、コイルの捲回数、コイルの巻き径などは炉内に設け
る場合と同様である。従って、コイル状捲回部分２２３
を反応炉外へ設ける方がベターであるが、チャンバの駆
動部の制約で外部に設けられないこともある。このよう
な場合には、前記のように炉内に配設する。
【００２０】本発明のコイル状捲回部分を有するＡＣ電
流供給配線２１７はプラズマＣＶＤ装置のサセプタの
他、プラズマを使用する気相反応装置、例えば、エッチ
ャー及びアッシャーなどのサセプタでも使用できる。
流供給配線２１７はプラズマＣＶＤ装置のサセプタの
他、プラズマを使用する気相反応装置、例えば、エッチ
ャー及びアッシャーなどのサセプタでも使用できる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＡＣ電流供給配線内の導体の途中にコイル状の捲回部分
を設けることにより高周波の流れ込みを遮断し、これに
より、反応炉外のＡＣ電源の制御系（特にサイリスタ）
が高周波により損傷されることを効果的に防止すること
ができる。
ＡＣ電流供給配線内の導体の途中にコイル状の捲回部分
を設けることにより高周波の流れ込みを遮断し、これに
より、反応炉外のＡＣ電源の制御系（特にサイリスタ）
が高周波により損傷されることを効果的に防止すること
ができる。
【図１】本発明のコイル状捲回部分を有するＡＣ電流供
給配線２１７の一例の部分概要断面図である。
給配線２１７の一例の部分概要断面図である。
【図２】本発明のコイル状捲回部分を有するＡＣ電流供
給配線２１７の別の例の部分概要断面図である。
給配線２１７の別の例の部分概要断面図である。
【図３】従来のＡＣ電流供給配線を備えた下部電極を有
するプラズマＣＶＤ装置の一例の概要断面図である。
するプラズマＣＶＤ装置の一例の概要断面図である。
１ プラズマＣＶＤ装置 ６ 基板 ７ 高周波電源 １０ 反応炉 ２０ 下部電極 ２１ ヒータ ２２ サセプタ ２３ ヒータカバー ２５ 支柱 ２６ 蛇腹 ２９ 絶縁材 ３１ アース線 ３２ 上部電極 １０１ チャンバベース ２１１ ヒータ ２１３ ヒータベース ２１５ ヒータ押え ２１７ ＡＣ電流供給配線 ２１９ ＡＣ電源 ２２１ 導体 ２２３ コイル状捲回部分 ２２５ 絶縁物 ２２７ アルミニウム ２２９ コイルカバー ２１３ 高周波バイパス用コンデンサ
Claims (3)
- 【請求項１】 反応炉を有し、該反応炉内に高周波電源
に接続された上部電極を有し、該反応炉内でプラズマに
より成膜処理を行う気相反応装置において前記上部電極
と対峙して配設される下部電極であり、該下部電極は少
なくともサセプタと該サセプタ下面側に配設されたヒー
タユニットとを有し、該ヒータユニット内のヒータはＡ
Ｃ電流供給配線により反応炉外のＡＣ電源に接続されて
いる、ことからなる下部電極において、 前記ＡＣ電流供給配線内の導体は、ヒータとの接続点か
ら外部のＡＣ電源との接続点までの途中に、少なくとも
一巻のコイル状捲回部分を有することを特徴とする下部
電極。 - 【請求項２】 ＡＣ電流供給配線内の導体はコイル状捲
回部分を反応炉内に有し、反応炉内の該導体は該コイル
状捲回部分を含めて、絶縁物／アルミニウム／絶縁物か
らなる三層構造のコイルカバーにより被覆されており、
前記アルミニウム層は接地されている請求項１の下部電
極。 - 【請求項３】 ＡＣ電流供給配線内の導体はコイル状捲
回部分を反応炉外に有し、該導体の一部はコイル状捲回
部分の下部電極手前側で高周波バイパス用コンデンサの
一端に接続され、該コンデンサの他端は接地されてお
り、反応炉内のＡＣ電流供給配線内の導体は絶縁物の管
により被覆されている請求項１の下部電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06300288A JP3081933B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 下部電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06300288A JP3081933B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 下部電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08138891A true JPH08138891A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3081933B2 JP3081933B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=17882991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06300288A Expired - Fee Related JP3081933B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 下部電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081933B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009123505A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2009170509A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Hitachi High-Technologies Corp | ヒータ内蔵静電チャックを備えたプラズマ処理装置 |
| WO2015060185A1 (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 温度制御機構、温度制御方法及び基板処理装置 |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP06300288A patent/JP3081933B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102858078A (zh) * | 2007-11-14 | 2013-01-02 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置 |
| TWI472267B (zh) * | 2007-11-14 | 2015-02-01 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing device |
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