JPH09234358A - 真空容器内の加熱方法及び加熱機構 - Google Patents
真空容器内の加熱方法及び加熱機構Info
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- JPH09234358A JPH09234358A JP4488396A JP4488396A JPH09234358A JP H09234358 A JPH09234358 A JP H09234358A JP 4488396 A JP4488396 A JP 4488396A JP 4488396 A JP4488396 A JP 4488396A JP H09234358 A JPH09234358 A JP H09234358A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被加熱体の動作を制約することなく、不純物
ガスの脱離効果に優れた、消費エネルギーの少ない真空
容器の加熱方法及びそのための機構を提供する。 【解決手段】 プラズマにより処理を行う真空容器にお
いて、少なくとも１つの電気的に接地された導電体と、
該導電体に対峙する少なくとも１つの電気的に浮遊する
導電体との間に二次的にプラズマを発生させて加熱を行
う。
ガスの脱離効果に優れた、消費エネルギーの少ない真空
容器の加熱方法及びそのための機構を提供する。 【解決手段】 プラズマにより処理を行う真空容器にお
いて、少なくとも１つの電気的に接地された導電体と、
該導電体に対峙する少なくとも１つの電気的に浮遊する
導電体との間に二次的にプラズマを発生させて加熱を行
う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜の作成やエッ
チング、分析等に利用される真空容器内の加熱方法及び
加熱機構に関するものである。
チング、分析等に利用される真空容器内の加熱方法及び
加熱機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、真空容器内の加熱方法としては、
線状や板状の抵抗体に電流を流して発熱させるヒーター
加熱、発光体から発せられる放射熱を利用したランプ加
熱等が主であった。
線状や板状の抵抗体に電流を流して発熱させるヒーター
加熱、発光体から発せられる放射熱を利用したランプ加
熱等が主であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記加熱方
法にはそれぞれいくつかの問題点が存在する。まず、ヒ
ーター加熱を利用したもののうち、被加熱体とヒーター
を接触させる直接加熱では、被加熱体を回転させる等の
動作に制約が与えられ、真空中を介しての間接的な加熱
では、エネルギーロスが大きい。さらに、抵抗体の発熱
による加熱であるために基本的に消費電力が大きいこと
が挙げられる。
法にはそれぞれいくつかの問題点が存在する。まず、ヒ
ーター加熱を利用したもののうち、被加熱体とヒーター
を接触させる直接加熱では、被加熱体を回転させる等の
動作に制約が与えられ、真空中を介しての間接的な加熱
では、エネルギーロスが大きい。さらに、抵抗体の発熱
による加熱であるために基本的に消費電力が大きいこと
が挙げられる。
【０００４】一方、ランプ加熱は、長期間使用するとフ
ィラメントの劣化により発光量が低下し、また、真空容
器内で成膜を行った場合にはランプ表面にも膜が付着し
て熱の放射を妨げ、熱効率が低下することが挙げられ
る。
ィラメントの劣化により発光量が低下し、また、真空容
器内で成膜を行った場合にはランプ表面にも膜が付着し
て熱の放射を妨げ、熱効率が低下することが挙げられ
る。
【０００５】また一方、真空容器内を超高真空状態にす
るには、真空容器を単に加熱するだけでは水等の不純物
ガスの脱離が不十分であるため、プラズマを発生させて
電子やイオン等で真空容器内壁等をクリーニングしてや
ることにより超高真空状態が得易くなる。しかしなが
ら、プラズマの強度を維持したまま、真空容器内の各部
にまでプラズマを広げるのは困難である。
るには、真空容器を単に加熱するだけでは水等の不純物
ガスの脱離が不十分であるため、プラズマを発生させて
電子やイオン等で真空容器内壁等をクリーニングしてや
ることにより超高真空状態が得易くなる。しかしなが
ら、プラズマの強度を維持したまま、真空容器内の各部
にまでプラズマを広げるのは困難である。
【０００６】従って、本発明は、被加熱体の動作を制約
することなく、また不純物ガスの脱離効果に優れた、消
費エネルギーの少ない真空容器内の加熱方法およびその
ための加熱機構を提供することを目的とするものであ
る。
することなく、また不純物ガスの脱離効果に優れた、消
費エネルギーの少ない真空容器内の加熱方法およびその
ための加熱機構を提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空容器内に
おいて、電力やマイクロ波を用いてプラズマを発生させ
た際に、１枚は接地させ１枚は電気的に浮いた対峙する
２枚の導電体間で局部的に強いプラズマが別途発生する
ことを見出し完成したものである。
おいて、電力やマイクロ波を用いてプラズマを発生させ
た際に、１枚は接地させ１枚は電気的に浮いた対峙する
２枚の導電体間で局部的に強いプラズマが別途発生する
ことを見出し完成したものである。
【０００８】即ち本発明は、希薄気体の存在下、電力が
印加可能な電極に高周波電力を印加あるいはマイクロ波
を導入して容器内にプラズマを発生させて処理する真空
容器において、少なくとも１つの電気的に接地された導
電体と、該導電体に対峙する少なくとも１つの電気的に
浮遊する導電体とを設けて、前記少なくとも一対の導電
体間に二次的に発生するプラズマにより加熱する真空容
器内の加熱方法およびその機構に関するものである。
印加可能な電極に高周波電力を印加あるいはマイクロ波
を導入して容器内にプラズマを発生させて処理する真空
容器において、少なくとも１つの電気的に接地された導
電体と、該導電体に対峙する少なくとも１つの電気的に
浮遊する導電体とを設けて、前記少なくとも一対の導電
体間に二次的に発生するプラズマにより加熱する真空容
器内の加熱方法およびその機構に関するものである。
【０００９】本発明では、前記一対の導電体間の距離を
調整することにより、導電体間で発生するプラズマの強
度が変化し、所望の温度を得ることができ、さらにどち
らか一方の導電体の温度を検知し、その温度の変動に伴
って漸次導電体間の距離を調整することにより、温度を
一定に保持することができる。
調整することにより、導電体間で発生するプラズマの強
度が変化し、所望の温度を得ることができ、さらにどち
らか一方の導電体の温度を検知し、その温度の変動に伴
って漸次導電体間の距離を調整することにより、温度を
一定に保持することができる。
【００１０】また本発明では、高周波電力に直流電力を
重畳する事によって、電気的に浮遊する導電体が負極へ
大きく印加され、一対の導電体間にさらに強いプラズマ
が発生し、さらに大きな発熱量を保持することができる
ため好ましい。
重畳する事によって、電気的に浮遊する導電体が負極へ
大きく印加され、一対の導電体間にさらに強いプラズマ
が発生し、さらに大きな発熱量を保持することができる
ため好ましい。
【００１１】さらに本発明では、電気的に接地された導
電体を真空容器の内壁で兼ねることにより、真空容器内
壁の加熱も行うことが可能となり、真空容器内壁に付着
する不純物の除去がさらに達成されるため、不純物のよ
り少ない膜等の形成が可能となる。
電体を真空容器の内壁で兼ねることにより、真空容器内
壁の加熱も行うことが可能となり、真空容器内壁に付着
する不純物の除去がさらに達成されるため、不純物のよ
り少ない膜等の形成が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】プラズマとは、物質の３態（固
体、液体、気体）の次に位置する第四の状態といわれて
おり、気体の原子がイオンと電子に分離された状態をい
う。また、高周波電力で発生させたプラズマは、電気的
な接地のされ具合により、物体間に電位差が生じたとこ
ろに直接それらに電力を投入しなくても二次的に発生す
るものである。そのため、本発明における接地された導
電体と、電気的に浮いた導電体との間に、この二次的な
プラズマが発生するのである。そして、電子はプラズマ
中では、電界の向きの変化に応じて運動し、物体に衝突
した時に熱が発生する。
体、液体、気体）の次に位置する第四の状態といわれて
おり、気体の原子がイオンと電子に分離された状態をい
う。また、高周波電力で発生させたプラズマは、電気的
な接地のされ具合により、物体間に電位差が生じたとこ
ろに直接それらに電力を投入しなくても二次的に発生す
るものである。そのため、本発明における接地された導
電体と、電気的に浮いた導電体との間に、この二次的な
プラズマが発生するのである。そして、電子はプラズマ
中では、電界の向きの変化に応じて運動し、物体に衝突
した時に熱が発生する。
【００１３】本発明による加熱方法及び加熱機構は、超
高真空に減圧された環境下でプラズマを発生させて処理
を行ういかなる真空容器に対しても適用することができ
る。プラズマ発生手段としては、高周波電力を印加する
高周波プラズマ、あるいはマイクロ波を導入するマイク
ロ波プラズマなどが挙げられ、このようなプラズマを用
いた物理的あるいは化学的蒸着による薄膜の作成や、エ
ッチング、プラズマを用いた各種分析装置に適用するこ
とができる。
高真空に減圧された環境下でプラズマを発生させて処理
を行ういかなる真空容器に対しても適用することができ
る。プラズマ発生手段としては、高周波電力を印加する
高周波プラズマ、あるいはマイクロ波を導入するマイク
ロ波プラズマなどが挙げられ、このようなプラズマを用
いた物理的あるいは化学的蒸着による薄膜の作成や、エ
ッチング、プラズマを用いた各種分析装置に適用するこ
とができる。
【００１４】本発明において、「電気的に浮遊する」と
は、プラズマ発生手段に対して電気的に接続されていな
い状態を示すものであり、例えば絶縁性の支持部材等に
より真空容器内の所定の位置に保持されている。また、
「電気的に接地された」とは、プラズマ発生手段に対し
て電気的に接地されている状態を示す。
は、プラズマ発生手段に対して電気的に接続されていな
い状態を示すものであり、例えば絶縁性の支持部材等に
より真空容器内の所定の位置に保持されている。また、
「電気的に接地された」とは、プラズマ発生手段に対し
て電気的に接地されている状態を示す。
【００１５】本発明においては、電気的に接地された導
電体と電気的に浮遊する導電体とは、いずれも導電性の
ある材料で構成され、同一であっても異なる材質のもの
を使用しても良い。しかしながら、発生するプラズマに
よりエッチングされやすい材質のものでは、形成される
膜等に悪影響を及ぼすため望ましくない。従って、十分
に耐食性があり、また熱的に安定で、スパッタリングイ
ールドが小さく、ガス放出量の少ない材料が選択され
る。このような性質の材料としては、真空容器の材料と
して通常使用されているステンレスやアルミニウムなど
の金属材料が挙げられる。
電体と電気的に浮遊する導電体とは、いずれも導電性の
ある材料で構成され、同一であっても異なる材質のもの
を使用しても良い。しかしながら、発生するプラズマに
よりエッチングされやすい材質のものでは、形成される
膜等に悪影響を及ぼすため望ましくない。従って、十分
に耐食性があり、また熱的に安定で、スパッタリングイ
ールドが小さく、ガス放出量の少ない材料が選択され
る。このような性質の材料としては、真空容器の材料と
して通常使用されているステンレスやアルミニウムなど
の金属材料が挙げられる。
【００１６】導電体の形状としては、特に限定されるも
のではなく所望の加熱が得られるのであればいずれの形
状でも良いが、通常は板状の導電体が使用される。ま
た、その大きさに関しては、真空容器の大きさ、導入す
るマイクロ波の電力、導電体間の距離等に応じて所望の
加熱が得られるよう適宜決定すれば良く、対峙する一対
の導電体が同じ大きさであっても、異なっていても良
い。
のではなく所望の加熱が得られるのであればいずれの形
状でも良いが、通常は板状の導電体が使用される。ま
た、その大きさに関しては、真空容器の大きさ、導入す
るマイクロ波の電力、導電体間の距離等に応じて所望の
加熱が得られるよう適宜決定すれば良く、対峙する一対
の導電体が同じ大きさであっても、異なっていても良
い。
【００１７】このような導電体を真空容器内に配置する
場合、目的とするプラズマ反応の妨げとならない位置で
加熱すべき対象の近傍あるいは接する位置に配置すれば
よい。例えば、被処理基板を加熱するためには、該基板
を支える基板ホルダーの近傍あるいは該基板ホルダー自
身を電気的に浮遊する導電体として使用する。また、真
空容器内壁を加熱する場合、真空容器内壁自体を電気的
に接地された導電体とし、これに対峙して、例えば、真
空容器が箱形である場合には、容器内壁の各面に対峙し
て６枚の電気的に浮遊する導電体を設ければよい。さら
に容器内壁が曲率を有する、例えば円筒状などの場合、
電気的に浮遊する導電体としては同じ曲率を有する板状
のものを複数使用すればよい。このような装置構成上の
変更については、当業者が本発明を実施するにあたり、
適宜なし得るものである。
場合、目的とするプラズマ反応の妨げとならない位置で
加熱すべき対象の近傍あるいは接する位置に配置すれば
よい。例えば、被処理基板を加熱するためには、該基板
を支える基板ホルダーの近傍あるいは該基板ホルダー自
身を電気的に浮遊する導電体として使用する。また、真
空容器内壁を加熱する場合、真空容器内壁自体を電気的
に接地された導電体とし、これに対峙して、例えば、真
空容器が箱形である場合には、容器内壁の各面に対峙し
て６枚の電気的に浮遊する導電体を設ければよい。さら
に容器内壁が曲率を有する、例えば円筒状などの場合、
電気的に浮遊する導電体としては同じ曲率を有する板状
のものを複数使用すればよい。このような装置構成上の
変更については、当業者が本発明を実施するにあたり、
適宜なし得るものである。
【００１８】
【実施例】以下、実施例を参照して本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定さ
れるものでないことはいうまでもない。
的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定さ
れるものでないことはいうまでもない。
【００１９】実施例１ 図１は、基板加熱に本発明の加熱機構を用いたスパッタ
法の成膜装置の概略図である。高周波電源１とローパス
フィルター２を介した直流電源３からの電力は、裏面に
マグネット４を備えたターゲット５に印加できるように
なっている。被加熱体である基板６は、回転可能で碍子
７で電気的に浮いた導電性の基板ホルダー８上に設置さ
れており、シャッター９の開閉により成膜の進行を制御
できるようになっている。基板ホルダー８に対峙し電気
的に接地されている導電板１０は真空容器外側のシャフ
ト１２によりベローズ１１を介して上下に駆動可能とな
っている。またシャフト１２はサーボモーター１３の回
転運動をボールネジ１４で直線運動に変換することによ
り駆動される。なお、この装置における成膜用ガスはマ
スフロー１５を介して真空容器１６内に導入される。
法の成膜装置の概略図である。高周波電源１とローパス
フィルター２を介した直流電源３からの電力は、裏面に
マグネット４を備えたターゲット５に印加できるように
なっている。被加熱体である基板６は、回転可能で碍子
７で電気的に浮いた導電性の基板ホルダー８上に設置さ
れており、シャッター９の開閉により成膜の進行を制御
できるようになっている。基板ホルダー８に対峙し電気
的に接地されている導電板１０は真空容器外側のシャフ
ト１２によりベローズ１１を介して上下に駆動可能とな
っている。またシャフト１２はサーボモーター１３の回
転運動をボールネジ１４で直線運動に変換することによ
り駆動される。なお、この装置における成膜用ガスはマ
スフロー１５を介して真空容器１６内に導入される。
【００２０】また、この成膜装置には、基板６の温度を
一定に保つために、基板ホルダー８に熱伝対１７が設置
されており、熱伝対１７からの電気信号が温度検知器１
８に伝達され、その情報がパソコン等の情報処理装置１
９に入力される。情報処理装置１９では設定温度に対し
て現状の温度との差をなくすようにサーボモーター１３
へ回転数を指令し、基板ホルダー８と導電板１０との距
離を調節する。この温度測定と距離調整とが繰り返し行
われることにより一定温度が保持できる。
一定に保つために、基板ホルダー８に熱伝対１７が設置
されており、熱伝対１７からの電気信号が温度検知器１
８に伝達され、その情報がパソコン等の情報処理装置１
９に入力される。情報処理装置１９では設定温度に対し
て現状の温度との差をなくすようにサーボモーター１３
へ回転数を指令し、基板ホルダー８と導電板１０との距
離を調節する。この温度測定と距離調整とが繰り返し行
われることにより一定温度が保持できる。
【００２１】次に、この加熱機構における加熱能力を検
証するため、ＲＦ電力、基板ホルダー８と導電板１０と
の距離、ＤＣ電力等のパラメータに対する温度特性を測
定した。なお、基板温度は定常になったときの値を読み
とった。
証するため、ＲＦ電力、基板ホルダー８と導電板１０と
の距離、ＤＣ電力等のパラメータに対する温度特性を測
定した。なお、基板温度は定常になったときの値を読み
とった。
【００２２】図２は基板ホルダー８と導電板１０との距
離を５０ｍｍ、ＤＣ電力を０Ｗに固定した状態でＲＦ電
力を１００Ｗから５００Ｗまでの範囲でターゲット５に
印加した時の基板ホルダーの温度変化を示したグラフで
ある。同図から判るように、ＲＦ電力の増加に伴って温
度が上昇する傾向にある。
離を５０ｍｍ、ＤＣ電力を０Ｗに固定した状態でＲＦ電
力を１００Ｗから５００Ｗまでの範囲でターゲット５に
印加した時の基板ホルダーの温度変化を示したグラフで
ある。同図から判るように、ＲＦ電力の増加に伴って温
度が上昇する傾向にある。
【００２３】次に、ＲＦ電力を３００Ｗ、ＤＣ電力を０
Ｗに固定した状態で、基板ホルダー８と導電板１０との
距離を２５ｍｍから１５０ｍｍまで変化させた。そして
そのときの基板ホルダー８における温度変化のグラフを
図３に示した。同図より、距離が７５ｍｍから１００ｍ
ｍの範囲で最も温度が高くなる傾向が見られるが、この
理由は、基板ホルダー８と導電板１０との距離が狭すぎ
ても、逆に広すぎてもこの間で発生するプラズマの強度
が弱まるためである。
Ｗに固定した状態で、基板ホルダー８と導電板１０との
距離を２５ｍｍから１５０ｍｍまで変化させた。そして
そのときの基板ホルダー８における温度変化のグラフを
図３に示した。同図より、距離が７５ｍｍから１００ｍ
ｍの範囲で最も温度が高くなる傾向が見られるが、この
理由は、基板ホルダー８と導電板１０との距離が狭すぎ
ても、逆に広すぎてもこの間で発生するプラズマの強度
が弱まるためである。
【００２４】さらにＲＦ電力を２００Ｗ、基板ホルダー
８と導電板１０との距離を５０ｍｍに固定した状態でＤ
Ｃ電力を０Ｗから５００Ｗの範囲で変化させた時の温度
特性を図４に示す。ＲＦ電力のみの図２と比較して、Ｄ
Ｃ電力を重畳した方が基板ホルダーにおける温度が飛躍
的に上昇していることがこのグラフより理解できる。
８と導電板１０との距離を５０ｍｍに固定した状態でＤ
Ｃ電力を０Ｗから５００Ｗの範囲で変化させた時の温度
特性を図４に示す。ＲＦ電力のみの図２と比較して、Ｄ
Ｃ電力を重畳した方が基板ホルダーにおける温度が飛躍
的に上昇していることがこのグラフより理解できる。
【００２５】最後に、この基板加熱機構を有する装置を
用いて実際に成膜を行った。ターゲット５としてアルミ
ニウムを使用し、アルゴンと酸素からなる成膜用ガスを
マスフロー１５を介して導入し、シャッター９を閉じた
ままターゲット５に高周波電源１からＲＦ電力を２００
Ｗ、直流電源３からＤＣ電力を４００Ｗ印加し、基板ホ
ルダー８と導電板１０との距離を５０ｍｍに設定した。
基板ホルダー８の温度が２５０℃に達したところで、こ
の温度を一定に保持するように情報処理装置１９からサ
ーボモーター１３の回転数を制御し、さらに不図示の回
転手段により基板ホルダー８を回転させ、シャッター９
を開けて基板６上にアルミナ膜の成膜を開始した。成膜
後、この基板６上のアルミナ膜の面内の膜厚分布を測定
したところ、回転に対する周方向の膜厚のバラツキはほ
とんど見られなかった。また、形成されたアルミナの屈
折率は波長２４８ｎｍにおいて１．８３という非常に高
い値が得られた。さらにこの基板加熱機構では別途電力
等のエネルギーを必要としないため、成膜に掛かるコス
トはヒーター加熱の場合と比べ約３／５に低減された。
用いて実際に成膜を行った。ターゲット５としてアルミ
ニウムを使用し、アルゴンと酸素からなる成膜用ガスを
マスフロー１５を介して導入し、シャッター９を閉じた
ままターゲット５に高周波電源１からＲＦ電力を２００
Ｗ、直流電源３からＤＣ電力を４００Ｗ印加し、基板ホ
ルダー８と導電板１０との距離を５０ｍｍに設定した。
基板ホルダー８の温度が２５０℃に達したところで、こ
の温度を一定に保持するように情報処理装置１９からサ
ーボモーター１３の回転数を制御し、さらに不図示の回
転手段により基板ホルダー８を回転させ、シャッター９
を開けて基板６上にアルミナ膜の成膜を開始した。成膜
後、この基板６上のアルミナ膜の面内の膜厚分布を測定
したところ、回転に対する周方向の膜厚のバラツキはほ
とんど見られなかった。また、形成されたアルミナの屈
折率は波長２４８ｎｍにおいて１．８３という非常に高
い値が得られた。さらにこの基板加熱機構では別途電力
等のエネルギーを必要としないため、成膜に掛かるコス
トはヒーター加熱の場合と比べ約３／５に低減された。
【００２６】実施例２ 図５は、本発明の加熱機構を利用した化学気相成長法
（ＣＶＤ法）による成膜装置の概略図である。高周波電
源２０とローパスフィルター２１を介した直流電源２２
からの電力は、棒状電極２３に印加できるようになって
いる。また、基板２４は基板ホルダー２５を介して電気
的に浮いており、シャッター２６の開閉により成膜の進
行を制御できるようになっている。そして碍子２７によ
って電気的に浮いている導電板２８はベローズ２９を介
して容器外からシャフト３０で真空容器内壁との距離が
調節可能となっている。またシャフト３０はサーボモー
ター３１の回転運動をボールネジ３２で直線運動に変換
して駆動される。一方、導入ガスはマスフロー３３を介
して真空容器３４内に導入される。
（ＣＶＤ法）による成膜装置の概略図である。高周波電
源２０とローパスフィルター２１を介した直流電源２２
からの電力は、棒状電極２３に印加できるようになって
いる。また、基板２４は基板ホルダー２５を介して電気
的に浮いており、シャッター２６の開閉により成膜の進
行を制御できるようになっている。そして碍子２７によ
って電気的に浮いている導電板２８はベローズ２９を介
して容器外からシャフト３０で真空容器内壁との距離が
調節可能となっている。またシャフト３０はサーボモー
ター３１の回転運動をボールネジ３２で直線運動に変換
して駆動される。一方、導入ガスはマスフロー３３を介
して真空容器３４内に導入される。
【００２７】本実施例において導電板の温度を一定に保
つためのループを説明する。まず、真空容器３４の内壁
温度は各々熱伝対３５と温度調節器３６で検知され、そ
の情報はパソコン等の情報処理装置３７に入力される。
次に情報処理装置３７では、設定温度に対する現状の温
度との差をなくすように各サーボモーター３１へ回転数
の出力を指令し、各導電板２８と真空容器内壁との間の
距離を調節する。この温度測定と距離調整とが繰り返し
行われることにより一定温度が保持できる。
つためのループを説明する。まず、真空容器３４の内壁
温度は各々熱伝対３５と温度調節器３６で検知され、そ
の情報はパソコン等の情報処理装置３７に入力される。
次に情報処理装置３７では、設定温度に対する現状の温
度との差をなくすように各サーボモーター３１へ回転数
の出力を指令し、各導電板２８と真空容器内壁との間の
距離を調節する。この温度測定と距離調整とが繰り返し
行われることにより一定温度が保持できる。
【００２８】次に、本実施例における成膜装置を用いて
実際に成膜を行った例について説明する。
実際に成膜を行った例について説明する。
【００２９】原料ガスとして、アルゴン、窒素、シラン
ガスをマスフロー３３を介して容器内に導入し、シャッ
ター２６を閉じたまま電極２３にＲＦ電力を５００Ｗ印
加し、プラズマを発生させた。真空容器内壁の温度が１
００℃に達すると、この温度を維持するよう導電板２８
と真空容器内壁の距離を制御しながら１０分間ベーキン
グ及び排気を行った。その後、シャッター２６を開けて
成膜を開始し、基板上へＳｉＮ膜の生成を試みた。成膜
後、この基板を取り出し、分光測定器で反射特性を測定
した。その後、７０℃、８５％ＲＨの環境下に１カ月放
置した後、再び反射特性を測定した。その結果、通常の
ヒーター加熱のみによって成膜されたＳｉＮ膜の反射特
性のシフト量は１５ｎｍであったのに対し、本発明によ
り作製されたＳｉＮ膜は７ｎｍであり、優れた光学特性
を有した薄膜が得られたことが判った。これは、真空容
器内の不純物の脱離が、本発明の加熱機構により十分行
われたことにより、膜中の不純物の量が極めて少なくな
ったことによるものと考えられる。
ガスをマスフロー３３を介して容器内に導入し、シャッ
ター２６を閉じたまま電極２３にＲＦ電力を５００Ｗ印
加し、プラズマを発生させた。真空容器内壁の温度が１
００℃に達すると、この温度を維持するよう導電板２８
と真空容器内壁の距離を制御しながら１０分間ベーキン
グ及び排気を行った。その後、シャッター２６を開けて
成膜を開始し、基板上へＳｉＮ膜の生成を試みた。成膜
後、この基板を取り出し、分光測定器で反射特性を測定
した。その後、７０℃、８５％ＲＨの環境下に１カ月放
置した後、再び反射特性を測定した。その結果、通常の
ヒーター加熱のみによって成膜されたＳｉＮ膜の反射特
性のシフト量は１５ｎｍであったのに対し、本発明によ
り作製されたＳｉＮ膜は７ｎｍであり、優れた光学特性
を有した薄膜が得られたことが判った。これは、真空容
器内の不純物の脱離が、本発明の加熱機構により十分行
われたことにより、膜中の不純物の量が極めて少なくな
ったことによるものと考えられる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、被加熱体の運動を制限
することなく、また、不純物ガスの脱離効果に優れた、
消費エネルギーの少ない加熱方法を提供することが可能
となった。
することなく、また、不純物ガスの脱離効果に優れた、
消費エネルギーの少ない加熱方法を提供することが可能
となった。
【図１】本発明による加熱機構を採用したスパッタ法に
よる成膜装置の一例を示す概略図である。
よる成膜装置の一例を示す概略図である。
【図２】導電体の距離を一定として、導入するＲＦ電力
を変化させた場合の導電体温度の変化を示すグラフであ
る。
を変化させた場合の導電体温度の変化を示すグラフであ
る。
【図３】導入するＲＦ電力を一定として、導電体間距離
を変化させた場合の導電体温度の変化を示すグラフであ
る。
を変化させた場合の導電体温度の変化を示すグラフであ
る。
【図４】導電体の距離及び導入するＲＦ電力を一定とし
て、重畳するＤＣ電力を変化させた場合の導電体温度の
変化を示すグラフである。
て、重畳するＤＣ電力を変化させた場合の導電体温度の
変化を示すグラフである。
【図５】本発明による加熱機構を採用したＣＶＤ法によ
る成膜装置の一例を示す概念図である。
る成膜装置の一例を示す概念図である。
１、２０ 高周波電源 ２、２１ ローパスフィルター ３、２２ 直流電源 ４ マグネット ５ ターゲット ６、２４ 基板 ７、２７ 碍子 ８、２５ 基板ホルダー ９、２６ シャッター １０ 電気的に接地された導電板 １１、２９ ベローズ １２、３０ シャフト １３、３１ サーボモーター １４、３２ ボールネジ １５、３３ マスフロー １６、３４ 真空容器 １７、３５ 熱伝対 １８、３６ 温度調節器 １９、３７ 情報処理装置 ２３ 棒状電極 ２８ 電気的に浮いた導電板
Claims (10)
- 【請求項１】 希薄気体の存在下、電力が印加可能な電
極に高周波電力を印加あるいはマイクロ波を導入して容
器内にプラズマを発生させて処理する真空容器におい
て、少なくとも１つの電気的に接地された導電体と、該
導電体に対峙する少なくとも１つの電気的に浮遊する導
電体とを設けて、前記少なくとも一対の導電体間に二次
的に発生するプラズマにより加熱する真空容器内の加熱
方法。 - 【請求項２】 前記導電体間の距離を調整して温度を調
節する請求項１に記載の加熱方法。 - 【請求項３】 前記一対の少なくとも一方の導電体の温
度を検知し、その温度の変動に伴って漸次導電体間の距
離を調整して温度を一定に保持する請求項２に記載の加
熱方法。 - 【請求項４】 高周波電力に直流電流を重畳することを
特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の加熱方
法。 - 【請求項５】 前記電気的に接地された導電体が、真空
容器内壁であることを特徴とする請求項１〜４の何れか
１項に記載の加熱方法。 - 【請求項６】 希薄気体の存在下、電力が印加可能な電
極に高周波電力を印加あるいはマイクロ波を導入して容
器内にプラズマを発生させて処理する真空容器におい
て、少なくとも１つの電気的に接地された導電体と、該
導電体板に対峙する少なくとも１つの電気的に浮遊する
導電板とを有し、前記少なくとも一対の導電体間に二次
的にプラズマを発生させて加熱する真空容器内の加熱機
構。 - 【請求項７】 前記導電体間距離の調整手段を有する請
求項６に記載の加熱機構。 - 【請求項８】 前記一対の少なくとも一方の導電体の温
度を検知する手段と、前記導電体間距離の調整手段に対
して、前記検知温度が一定となるように導電体間距離を
指令する手段とを有する請求項７に記載の加熱機構。 - 【請求項９】 高周波電力に直流電流を重畳することを
特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の加熱機
構。 - 【請求項１０】 前記電気的に接地された導電体が、真
空容器内壁であることを特徴とする請求項６〜９の何れ
か１項に記載の加熱機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04488396A JP3559641B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 真空容器内の加熱方法及び加熱機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04488396A JP3559641B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 真空容器内の加熱方法及び加熱機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09234358A true JPH09234358A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3559641B2 JP3559641B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=12703899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04488396A Expired - Fee Related JP3559641B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 真空容器内の加熱方法及び加熱機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3559641B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003007687A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-10 | Shin Etsu Chem Co Ltd | プラズマ処理中の温度測定方法及びそれに使用する温度測定用部材 |
| JP2009231344A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 真空装置における水分除去方法及び装置 |
| US8080126B2 (en) | 1999-05-06 | 2011-12-20 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| US10331335B2 (en) | 2010-12-23 | 2019-06-25 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Techniques for electronic aggregation of information |
| JP2021025118A (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-22 | 国立大学法人京都工芸繊維大学 | 半導体成膜装置及びその成膜方法並びにそれを用いた半導体装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP04488396A patent/JP3559641B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8080126B2 (en) | 1999-05-06 | 2011-12-20 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| JP2003007687A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-10 | Shin Etsu Chem Co Ltd | プラズマ処理中の温度測定方法及びそれに使用する温度測定用部材 |
| JP2009231344A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 真空装置における水分除去方法及び装置 |
| US10331335B2 (en) | 2010-12-23 | 2019-06-25 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Techniques for electronic aggregation of information |
| JP2021025118A (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-22 | 国立大学法人京都工芸繊維大学 | 半導体成膜装置及びその成膜方法並びにそれを用いた半導体装置の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3559641B2 (ja) | 2004-09-02 |
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