JPH10242134A - プラズマcvd装置 - Google Patents
プラズマcvd装置Info
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- JPH10242134A JPH10242134A JP4528397A JP4528397A JPH10242134A JP H10242134 A JPH10242134 A JP H10242134A JP 4528397 A JP4528397 A JP 4528397A JP 4528397 A JP4528397 A JP 4528397A JP H10242134 A JPH10242134 A JP H10242134A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】プラズマCVD装置内の堆積物を簡易低コスト
な構造のものでかつ効率的にプラズマドライクリーニン
グできるようにする。 【解決手段】 反応室2内に一方側電極としての高周波
電極16と、他方側電極としてのウエハ搭載台8とが配
置されているとともに、高周波電極16と対向する反応
室2内の適所にクリーニング専用電極24が配置され、
クリーニング専用電極24によりクリーニングプラズマ
が励起されることで反応室内の堆積物が除去可能にされ
ている。
な構造のものでかつ効率的にプラズマドライクリーニン
グできるようにする。 【解決手段】 反応室2内に一方側電極としての高周波
電極16と、他方側電極としてのウエハ搭載台8とが配
置されているとともに、高周波電極16と対向する反応
室2内の適所にクリーニング専用電極24が配置され、
クリーニング専用電極24によりクリーニングプラズマ
が励起されることで反応室内の堆積物が除去可能にされ
ている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、減圧下で反応性ガ
スのプラズマ放電分解によってウエハ上に薄膜を形成す
るプラズマCVD装置に関する。
スのプラズマ放電分解によってウエハ上に薄膜を形成す
るプラズマCVD装置に関する。
【0002】
【従来の技術】比較的低温でのCVD反応が成立するプ
ラズマCVD装置の中には平行平板型プラズマCVD装
置と称するものがある。この平行平板型プラズマCVD
装置は反応室内に平板電極を対向させ、一方の平板電極
をウエハ搭載台としてこれの中にヒータを内蔵させる一
方、このウエハ搭載台と他方の平板電極との間に高周波
電源を印加することで低圧反応ガスのプラズマを発生さ
せてウエハ上に薄膜を成膜するものである。
ラズマCVD装置の中には平行平板型プラズマCVD装
置と称するものがある。この平行平板型プラズマCVD
装置は反応室内に平板電極を対向させ、一方の平板電極
をウエハ搭載台としてこれの中にヒータを内蔵させる一
方、このウエハ搭載台と他方の平板電極との間に高周波
電源を印加することで低圧反応ガスのプラズマを発生さ
せてウエハ上に薄膜を成膜するものである。
【0003】このような平行平板型CVD装置の従来の
概略構成について図3を参照しながら説明すると、反応
室2は電気的に接地されている。反応室2は下部側に真
空排気口4、上部側に反応ガス導入口6をそれぞれ有し
ている。反応室2内の底面上に接地された電極としての
ウエハ搭載台8が固定されている。ウエハ搭載台8内に
はヒータユニット10が配置されている。ウエハ搭載台
8上にはウエハ12が配置されてこのウエハ12はヒー
タユニット10で加熱可能になっている。反応室2内の
天面には反応ガス導入口6を囲むように環状の絶縁台1
4が固定されてるとともに、この絶縁台14上に高周波
電極16が固定されている。この高周波電極16は多数
のガス流出孔18を有しかつ高周波電源20に接続され
ている。
概略構成について図3を参照しながら説明すると、反応
室2は電気的に接地されている。反応室2は下部側に真
空排気口4、上部側に反応ガス導入口6をそれぞれ有し
ている。反応室2内の底面上に接地された電極としての
ウエハ搭載台8が固定されている。ウエハ搭載台8内に
はヒータユニット10が配置されている。ウエハ搭載台
8上にはウエハ12が配置されてこのウエハ12はヒー
タユニット10で加熱可能になっている。反応室2内の
天面には反応ガス導入口6を囲むように環状の絶縁台1
4が固定されてるとともに、この絶縁台14上に高周波
電極16が固定されている。この高周波電極16は多数
のガス流出孔18を有しかつ高周波電源20に接続され
ている。
【0004】上記構成を有するCVD装置でウエハ搭載
台8上のウエハ12に一例として窒化珪素(SiN)を
成膜させる場合について以下に詳しく説明すると、ウエ
ハ搭載台8上のウエハ12をヒーターユニット10で所
定の温度に加熱し、反応室2内にはガス流出孔18を介
してモノシランガス(SiH4)、窒素ガス(N2)およ
びアンモニアガス(NH3)からなる混合ガスを流した
状態で、真空排気口4から反応室2内を真空排気してそ
の内部を所定の真空度に維持する。高周波電極16には
高周波電源20を印加して一方側電極である高周波電極
16と他方側電極であるウエハ搭載台12との間でプラ
ズマ放電を発生させることでSiH4ガス、N2ガス、N
H3ガスを分解する。この分解によりほとんどのガスは
そのまま真空排気口4を介して反応室2外へ出ていく一
方でウエハ12上にSiNが成膜されるのである。
台8上のウエハ12に一例として窒化珪素(SiN)を
成膜させる場合について以下に詳しく説明すると、ウエ
ハ搭載台8上のウエハ12をヒーターユニット10で所
定の温度に加熱し、反応室2内にはガス流出孔18を介
してモノシランガス(SiH4)、窒素ガス(N2)およ
びアンモニアガス(NH3)からなる混合ガスを流した
状態で、真空排気口4から反応室2内を真空排気してそ
の内部を所定の真空度に維持する。高周波電極16には
高周波電源20を印加して一方側電極である高周波電極
16と他方側電極であるウエハ搭載台12との間でプラ
ズマ放電を発生させることでSiH4ガス、N2ガス、N
H3ガスを分解する。この分解によりほとんどのガスは
そのまま真空排気口4を介して反応室2外へ出ていく一
方でウエハ12上にSiNが成膜されるのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に上述のようなC
VD装置においては、ドライクリーニングを実施しなけ
れば1枚のウエハの上に薄膜を形成する毎に反応室内の
高周波電極、ウエハ搭載台、反応室の側壁および底壁な
どの反応室構成部品に副生成物が堆積しその堆積物によ
る膜厚が次第に厚くなってくる結果、最終的にはその堆
積物がはがれたり浮遊してきたりしてウエハの成膜に対
してのパーティクルの原因となり、ウエハの歩留り低下
につながる。そのために、CVD装置においては、一般
には1枚のウエハに成膜を終了する毎に反応室内をエッ
チングガスによるプラズマドライクリーニングを実施す
るようにしたものがある。
VD装置においては、ドライクリーニングを実施しなけ
れば1枚のウエハの上に薄膜を形成する毎に反応室内の
高周波電極、ウエハ搭載台、反応室の側壁および底壁な
どの反応室構成部品に副生成物が堆積しその堆積物によ
る膜厚が次第に厚くなってくる結果、最終的にはその堆
積物がはがれたり浮遊してきたりしてウエハの成膜に対
してのパーティクルの原因となり、ウエハの歩留り低下
につながる。そのために、CVD装置においては、一般
には1枚のウエハに成膜を終了する毎に反応室内をエッ
チングガスによるプラズマドライクリーニングを実施す
るようにしたものがある。
【0006】しかしながら、上述のCVD装置において
はドライクリーニングを実施するための電極として高周
波電極が兼用されることになるが、この高周波電極をプ
ラズマクリーニング電極とした場合ではクリーニングプ
ラズマがウエハを中心としたプラズマ放電空間以上には
広がらず、したがって、クリーニングプラズマが及ぶ範
囲内の反応室構成部品への堆積物についてはクリーニン
グできても、その範囲外の堆積物についてはクリーニン
グできなかったから上述したパーティクルを大幅に減少
させてウエハの歩留まりを維持させることは困難である
という課題があった。
はドライクリーニングを実施するための電極として高周
波電極が兼用されることになるが、この高周波電極をプ
ラズマクリーニング電極とした場合ではクリーニングプ
ラズマがウエハを中心としたプラズマ放電空間以上には
広がらず、したがって、クリーニングプラズマが及ぶ範
囲内の反応室構成部品への堆積物についてはクリーニン
グできても、その範囲外の堆積物についてはクリーニン
グできなかったから上述したパーティクルを大幅に減少
させてウエハの歩留まりを維持させることは困難である
という課題があった。
【0007】一方、こうした課題に鑑みて、反応室構成
部品への堆積物の付着を防止してパーティクルの減少、
ウエハの歩留まり維持を図る場合においては、そのため
の構成が複雑でかつその付着防止効率が低かったのでは
ウエハを用いた半導体部品の製造コストが単にアップす
るのみならず、製造コストがアップした割にはウエハ上
に品質よく成膜できないことなるので到底採用でき得る
ものではない。
部品への堆積物の付着を防止してパーティクルの減少、
ウエハの歩留まり維持を図る場合においては、そのため
の構成が複雑でかつその付着防止効率が低かったのでは
ウエハを用いた半導体部品の製造コストが単にアップす
るのみならず、製造コストがアップした割にはウエハ上
に品質よく成膜できないことなるので到底採用でき得る
ものではない。
【0008】そこで、本発明者らは、簡易な構成として
半導体素子の製造コストをアップさせないようにし、そ
れでいてウエハ上に品質よく成膜できるようにするべく
ウオールパージと称し窒素ガスを反応室壁を中心にエア
ーカーテンのように流して堆積物の付着を防止する実験
を試みたのであるが、このエアーカーテンによっても堆
積物の付着を十分に完全に防止することができなかっ
た。そこで、本発明者らは、簡易な構造でありしかも制
御性に優れたものとして、クリーニングプラズマの広が
りという面からも非常に有効な方式となるプラズマCV
D装置を提供するべくさらに鋭意研究した結果、反応室
内において高周波電極と対向する適所にドライクリーニ
ング専用電極を配置し、この専用電極を用いて任意の周
期で反応室内の堆積物ヘプラズマを直接作用させ得るよ
うにしたことで、従来のCVD装置ではなし得なかった
除去が困難な所にある堆積物であってもこれを直接的に
かつ有効に除去できるようにしたプラズマCVD装置を
提供できるに至った。
半導体素子の製造コストをアップさせないようにし、そ
れでいてウエハ上に品質よく成膜できるようにするべく
ウオールパージと称し窒素ガスを反応室壁を中心にエア
ーカーテンのように流して堆積物の付着を防止する実験
を試みたのであるが、このエアーカーテンによっても堆
積物の付着を十分に完全に防止することができなかっ
た。そこで、本発明者らは、簡易な構造でありしかも制
御性に優れたものとして、クリーニングプラズマの広が
りという面からも非常に有効な方式となるプラズマCV
D装置を提供するべくさらに鋭意研究した結果、反応室
内において高周波電極と対向する適所にドライクリーニ
ング専用電極を配置し、この専用電極を用いて任意の周
期で反応室内の堆積物ヘプラズマを直接作用させ得るよ
うにしたことで、従来のCVD装置ではなし得なかった
除去が困難な所にある堆積物であってもこれを直接的に
かつ有効に除去できるようにしたプラズマCVD装置を
提供できるに至った。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の本発明におい
ては、反応室内に一方側電極としての高周波電極と、他
方側電極としてのウエハ搭載台とが配置されているとと
もに、前記高周波電極と対向する反応室内の適所にクリ
ーニング専用電極が配置されており、このクリーニング
専用電極によりクリーニングプラズマが励起されること
で反応室内の堆積物が除去可能にされていることを特徴
としたことで上述の課題を解決している。
ては、反応室内に一方側電極としての高周波電極と、他
方側電極としてのウエハ搭載台とが配置されているとと
もに、前記高周波電極と対向する反応室内の適所にクリ
ーニング専用電極が配置されており、このクリーニング
専用電極によりクリーニングプラズマが励起されること
で反応室内の堆積物が除去可能にされていることを特徴
としたことで上述の課題を解決している。
【0010】請求項2の本発明においては、請求項1に
加えて、前記高周波電極と前記クリーニング専用電極と
に選択的にまたは個別に高周波電源が印加可能にされて
いることで上述の課題を解決している。
加えて、前記高周波電極と前記クリーニング専用電極と
に選択的にまたは個別に高周波電源が印加可能にされて
いることで上述の課題を解決している。
【0011】請求項3の本発明においては、請求項1ま
たは2に加えて、前記ドライクリーニング専用電極が前
記反応室内に絶縁部材を介して配置されていることで上
述の課題を解決している。
たは2に加えて、前記ドライクリーニング専用電極が前
記反応室内に絶縁部材を介して配置されていることで上
述の課題を解決している。
【0012】請求項4の本発明においては、反応室の一
方側にガス導入孔を有し、このガス導入孔を含む該反応
室の一方側に多数のガス流出口を備えた一方側電極とし
ての高周波電極が固定され、前記反応室の他方側には他
方側電極としてのウエハ搭載台が配置されるとともに該
他方側に真空排気口を有したプラズマCVD装置におい
て、前記ウエハ搭載台周囲の前記反応室他方側の適所に
は絶縁部材を介してクリーニング専用電極が配置され、
このクリーニング専用電極にはドライクリーニング時に
高周波電源が印加可能にされていることを特徴としたこ
とで上述の課題を解決している。
方側にガス導入孔を有し、このガス導入孔を含む該反応
室の一方側に多数のガス流出口を備えた一方側電極とし
ての高周波電極が固定され、前記反応室の他方側には他
方側電極としてのウエハ搭載台が配置されるとともに該
他方側に真空排気口を有したプラズマCVD装置におい
て、前記ウエハ搭載台周囲の前記反応室他方側の適所に
は絶縁部材を介してクリーニング専用電極が配置され、
このクリーニング専用電極にはドライクリーニング時に
高周波電源が印加可能にされていることを特徴としたこ
とで上述の課題を解決している。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態に係
る平行平板型のプラズマCVD装置について説明する。
図1は本実施の形態のプラズマCVD装置の概略構成図
であり、同図を参照して、反応室2は電気的に接地され
ている。反応室2は下部側に真空排気口4、上部側に反
応ガス導入口6をそれぞれ有している。反応室2内の底
面上にウエハ搭載台8が固定されている。ウエハ搭載台
8内にはヒータユニット10が配置されている。ウエハ
搭載台8上にはウエハ12が配置されている。反応室2
内の天面には反応ガス導入口6を囲むように環状の絶縁
台14が固定されてるとともに、この絶縁台14に高周
波電極16が固定されている。高周波電極16は多数の
ガス流出孔18を有しかつ高周波電源20が印加される
ようになっている。
る平行平板型のプラズマCVD装置について説明する。
図1は本実施の形態のプラズマCVD装置の概略構成図
であり、同図を参照して、反応室2は電気的に接地され
ている。反応室2は下部側に真空排気口4、上部側に反
応ガス導入口6をそれぞれ有している。反応室2内の底
面上にウエハ搭載台8が固定されている。ウエハ搭載台
8内にはヒータユニット10が配置されている。ウエハ
搭載台8上にはウエハ12が配置されている。反応室2
内の天面には反応ガス導入口6を囲むように環状の絶縁
台14が固定されてるとともに、この絶縁台14に高周
波電極16が固定されている。高周波電極16は多数の
ガス流出孔18を有しかつ高周波電源20が印加される
ようになっている。
【0014】本実施の形態においては、上述の従来の構
成に加えて、プラズマ放電時に絶縁をつかさどる環状絶
縁部材22が反応室2内の底壁と側壁とにかけて設けら
れているとともに、底壁上の絶縁部材22を介してアル
ミニュームなどのような導電材つまり成膜の際にウエハ
に影響が無いか少ない導電材で構成された環状のクリー
ニング専用電極24が設けられている。クリーニング専
用電極24はウエハ搭載台8周囲に環状に配置されてい
ることで、クリーニングプラズマの広がりをクリーニン
グしにくい反応室2内の底壁などに広げられ堆積物をよ
り効果的に除去できるようになっている。また、クリー
ニング専用電極24はこの実施の形態では1枚であった
が、必要に応じて複数枚であってもよい。また、クリー
ニング専用電極24はこの実施の形態では反応室2の底
壁上であったが、この配置に限定されるものではなく、
高周波電極16と対向する反応室2の適所例えば底壁近
傍の側壁その他であっても構わない。そして、高周波電
極16とクリーニング専用電極24はそれぞれ高周波電
源20に対して高周波電極用切換スイッチ26とクリー
ニング専用電極用切換スイッチ28とを介して接続され
ていることでそれぞれ個別に高周波電源20にオンオフ
可能になっている。
成に加えて、プラズマ放電時に絶縁をつかさどる環状絶
縁部材22が反応室2内の底壁と側壁とにかけて設けら
れているとともに、底壁上の絶縁部材22を介してアル
ミニュームなどのような導電材つまり成膜の際にウエハ
に影響が無いか少ない導電材で構成された環状のクリー
ニング専用電極24が設けられている。クリーニング専
用電極24はウエハ搭載台8周囲に環状に配置されてい
ることで、クリーニングプラズマの広がりをクリーニン
グしにくい反応室2内の底壁などに広げられ堆積物をよ
り効果的に除去できるようになっている。また、クリー
ニング専用電極24はこの実施の形態では1枚であった
が、必要に応じて複数枚であってもよい。また、クリー
ニング専用電極24はこの実施の形態では反応室2の底
壁上であったが、この配置に限定されるものではなく、
高周波電極16と対向する反応室2の適所例えば底壁近
傍の側壁その他であっても構わない。そして、高周波電
極16とクリーニング専用電極24はそれぞれ高周波電
源20に対して高周波電極用切換スイッチ26とクリー
ニング専用電極用切換スイッチ28とを介して接続され
ていることでそれぞれ個別に高周波電源20にオンオフ
可能になっている。
【0015】次に動作について説明する。ウエハ搭載台
8上に搭載されているシリコン等のウエハ12上にシリ
コン酸化膜やシリコン窒化膜などを成膜するのである
が、この成膜に際しては下部電極となるウエハ搭載台8
上のウエハ12以外として例えばウエハ搭載台12の周
辺とか高周波電極16の周辺、さらには反応室2内の側
壁とか底壁といったところにも堆積物が付着してくる。
こうした堆積物を除去するために反応室2内にプラズマ
クリーニングを実施する。このプラズマクリーニングの
ためのガスとしては三フッ化窒素(NF3)やフロン11
6(C2F6)あるいはこれらのガスと酸素(O2),亜酸化窒
素(N2O)との混合ガスであり、この混合ガスをガス導
入口6を介して反応室2内に導入するとともに、高周波
電極16にある多数のガス流出口18でもって分散均一
化させながら反応室2内に導入し、高周波電極用切換ス
イッチ26とクリーニング専用電極用切換スイッチ28
とをそれぞれオンにして高周波電源20により高周波電
極16と、ドライクリーニング用専用電極24と、ウエ
ハ搭載台8との間に高周波電源20を印加してプラズマ
を放電させる。こうしたプラズマ放電により反応室構成
部品に付着した堆積物はエッチング除去されたうえでガ
ス化されてクリーニングされる。
8上に搭載されているシリコン等のウエハ12上にシリ
コン酸化膜やシリコン窒化膜などを成膜するのである
が、この成膜に際しては下部電極となるウエハ搭載台8
上のウエハ12以外として例えばウエハ搭載台12の周
辺とか高周波電極16の周辺、さらには反応室2内の側
壁とか底壁といったところにも堆積物が付着してくる。
こうした堆積物を除去するために反応室2内にプラズマ
クリーニングを実施する。このプラズマクリーニングの
ためのガスとしては三フッ化窒素(NF3)やフロン11
6(C2F6)あるいはこれらのガスと酸素(O2),亜酸化窒
素(N2O)との混合ガスであり、この混合ガスをガス導
入口6を介して反応室2内に導入するとともに、高周波
電極16にある多数のガス流出口18でもって分散均一
化させながら反応室2内に導入し、高周波電極用切換ス
イッチ26とクリーニング専用電極用切換スイッチ28
とをそれぞれオンにして高周波電源20により高周波電
極16と、ドライクリーニング用専用電極24と、ウエ
ハ搭載台8との間に高周波電源20を印加してプラズマ
を放電させる。こうしたプラズマ放電により反応室構成
部品に付着した堆積物はエッチング除去されたうえでガ
ス化されてクリーニングされる。
【0016】以上のように構成されかつ動作する本実施
の形態のプラズマCVD装置について、さらにウエハ1
2にSiNを成膜させるともに、これによる堆積物をド
ライクリーニングする場合について説明する。ウエハ搭
載台8上のウエハ12をヒータユニット10で所定温度
に加熱し、反応室2には高周波電極16のガス流出孔1
8からSiH4ガス(100sccm)とN2ガス(20
00sccm)とNH3ガスとの混合ガスを反応ガスと
して導入する一方、反応室2を約4Torrの真空状態
に保持させる。高周波電極用切換スイッチ26をオンに
して高周波電極16には13.56MHzで500Wの
高周波電源20を印加して高周波電極16とウエハ搭載
台8との間でプラズマ放電を起こさせる。これによって
反応室2中の反応ガスとしてのSiH4と、N2ガスと、
NH3ガスはそれぞれプラズマのエネルギーにより分解
されてしまい、これによりウエハ12上にSiN膜が成
膜される。この場合、1枚のウエハの成膜厚さを0.7
μmとして、5枚のウエハに連続して成膜した場合、5
枚目のウエハ上のパーティクル(0.13μm以上)の数
は、90〜110個であった。
の形態のプラズマCVD装置について、さらにウエハ1
2にSiNを成膜させるともに、これによる堆積物をド
ライクリーニングする場合について説明する。ウエハ搭
載台8上のウエハ12をヒータユニット10で所定温度
に加熱し、反応室2には高周波電極16のガス流出孔1
8からSiH4ガス(100sccm)とN2ガス(20
00sccm)とNH3ガスとの混合ガスを反応ガスと
して導入する一方、反応室2を約4Torrの真空状態
に保持させる。高周波電極用切換スイッチ26をオンに
して高周波電極16には13.56MHzで500Wの
高周波電源20を印加して高周波電極16とウエハ搭載
台8との間でプラズマ放電を起こさせる。これによって
反応室2中の反応ガスとしてのSiH4と、N2ガスと、
NH3ガスはそれぞれプラズマのエネルギーにより分解
されてしまい、これによりウエハ12上にSiN膜が成
膜される。この場合、1枚のウエハの成膜厚さを0.7
μmとして、5枚のウエハに連続して成膜した場合、5
枚目のウエハ上のパーティクル(0.13μm以上)の数
は、90〜110個であった。
【0017】次に、ウエハ上への上述の成膜の後でドラ
イクリーニングするのであるが、このドライクリーニン
グ用のガスとしてC2F6250sccm、O2250s
ccm、1Torr,100vol%とし、(1)切換スイ
ッチ26をオンに、切換スイッチ28をオフにして高周
波電極16のみに500Wの高周波電力を10分間印加
しただけのドライクリーニングの場合、(2)切換スイ
ッチ26をオフ、切換スイッチ28をオンにして、クリ
ーニング専用電極24のみに500Wの高周波電源20
を10分間印加してドライクリーニングをした場合、
(3)いずれの切換スイッチ26,28もオンにして高
周波電極16とクリーニング専用電極24とに同時に5
00Wの高周波電源20を10分間印加してドライクリ
ーニングした場合とで反応室構成部品への堆積物の除去
状況について比較実験したところ、前記(1)では高周
波電極16とウエハ搭載台8近傍でのみ堆積物が除去さ
れている程度でその堆積物除去効果は少なく、前記
(2)では反応室2底壁とウエハ搭載台8近傍のみなら
ず、高周波電極16近傍の外周部まで堆積物が除去され
ていたから前記(1)よりも堆積物除去効果が大きく、
前記(3)では反応室構成部品のほぼすべてにわたって
堆積物が除去されていたので堆積物除去効果が高い。
イクリーニングするのであるが、このドライクリーニン
グ用のガスとしてC2F6250sccm、O2250s
ccm、1Torr,100vol%とし、(1)切換スイ
ッチ26をオンに、切換スイッチ28をオフにして高周
波電極16のみに500Wの高周波電力を10分間印加
しただけのドライクリーニングの場合、(2)切換スイ
ッチ26をオフ、切換スイッチ28をオンにして、クリ
ーニング専用電極24のみに500Wの高周波電源20
を10分間印加してドライクリーニングをした場合、
(3)いずれの切換スイッチ26,28もオンにして高
周波電極16とクリーニング専用電極24とに同時に5
00Wの高周波電源20を10分間印加してドライクリ
ーニングした場合とで反応室構成部品への堆積物の除去
状況について比較実験したところ、前記(1)では高周
波電極16とウエハ搭載台8近傍でのみ堆積物が除去さ
れている程度でその堆積物除去効果は少なく、前記
(2)では反応室2底壁とウエハ搭載台8近傍のみなら
ず、高周波電極16近傍の外周部まで堆積物が除去され
ていたから前記(1)よりも堆積物除去効果が大きく、
前記(3)では反応室構成部品のほぼすべてにわたって
堆積物が除去されていたので堆積物除去効果が高い。
【0018】以上の各比較による条件は代表的なもので
あるから、成膜条件の変動に応じて適宜実施しても構わ
ないことは勿論である。
あるから、成膜条件の変動に応じて適宜実施しても構わ
ないことは勿論である。
【0019】以上のように構成された本実施の形態にお
けるプラズマCVD装置によって膜厚0.7μmのSi
N膜を成膜した場合、ウエハ表面上の0.13μm以上
のパーティクル数は、30〜40個程度となり、ウエッ
トクリーニング後の成膜時の際のパーティクル数とほぼ
同じ結果が得られたので、ドライクリーニングでウエッ
トクリーニングを実施したのと同じ結果を得られたこと
になった。したがって、本実施の形態のプラズマCVD
装置によれば、ウエハへの成膜の都度に毎回、反応室を
クリーニングせずとも、数枚連続成膜後にクリーニング
を実施すれば良く、更に反応室を大気に開放しウエット
クリーニングを実施する頻度も低減することができるの
で、その生産性を向上することができた。
けるプラズマCVD装置によって膜厚0.7μmのSi
N膜を成膜した場合、ウエハ表面上の0.13μm以上
のパーティクル数は、30〜40個程度となり、ウエッ
トクリーニング後の成膜時の際のパーティクル数とほぼ
同じ結果が得られたので、ドライクリーニングでウエッ
トクリーニングを実施したのと同じ結果を得られたこと
になった。したがって、本実施の形態のプラズマCVD
装置によれば、ウエハへの成膜の都度に毎回、反応室を
クリーニングせずとも、数枚連続成膜後にクリーニング
を実施すれば良く、更に反応室を大気に開放しウエット
クリーニングを実施する頻度も低減することができるの
で、その生産性を向上することができた。
【0020】なお、上述の実施の形態においては、クリ
ーニング専用電極が反応室内の通常の手法では配置し難
い場所に設けられるために以下の配置要素を鑑み実施し
ても構わない。まず、このクリーニング専用電極によっ
て異常放電を起こしたり、ノイズの原因となったり、あ
るいはゴミ溜まりとなってしまうことがないように反応
室壁とかの面とは画一化を図ると共にセラミックなどの
絶縁部材でもって絶縁を図るとともに空間距離をチャン
バー容積の最小化を鑑み最適化しても構わない。異常放
電に対してはクリーニング専用電極用切換スイッチを通
常の成膜時にはオフとし、ドライクリーニング時にはク
リーニング専用電極用切換スイッチをオンにするとよ
い。
ーニング専用電極が反応室内の通常の手法では配置し難
い場所に設けられるために以下の配置要素を鑑み実施し
ても構わない。まず、このクリーニング専用電極によっ
て異常放電を起こしたり、ノイズの原因となったり、あ
るいはゴミ溜まりとなってしまうことがないように反応
室壁とかの面とは画一化を図ると共にセラミックなどの
絶縁部材でもって絶縁を図るとともに空間距離をチャン
バー容積の最小化を鑑み最適化しても構わない。異常放
電に対してはクリーニング専用電極用切換スイッチを通
常の成膜時にはオフとし、ドライクリーニング時にはク
リーニング専用電極用切換スイッチをオンにするとよ
い。
【0021】なお、上述の実施の形態においては、高周
波電源の発振周波数が13.56MHz帯となっている
が、その発振周波数は、反応室の形状とか形式、電極の
形状とか形式に応じて適宜選択して構わない。
波電源の発振周波数が13.56MHz帯となっている
が、その発振周波数は、反応室の形状とか形式、電極の
形状とか形式に応じて適宜選択して構わない。
【0022】なお、上述の実施の形態においては、図2
で示すように、高周波電極16とクリーニング専用電極
24とに個別にそれぞれ専用の高周波電源20a,20
bをそれぞれ接続し、それぞれの高周波電源20a,2
0bで駆動できるようにしても構わない。
で示すように、高周波電極16とクリーニング専用電極
24とに個別にそれぞれ専用の高周波電源20a,20
bをそれぞれ接続し、それぞれの高周波電源20a,2
0bで駆動できるようにしても構わない。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、次の効果
を得られる。
を得られる。
【0024】請求項1によれば、反応室内に一方側電極
としての高周波電極と、他方側電極としてのウエハ搭載
台とが配置されているとともに、前記高周波電極と対向
する反応室内の適所にクリーニング専用電極が配置され
ており、このクリーニング専用電極によりクリーニング
プラズマが励起されることで反応室内の堆積物が除去可
能にされていることから、ドライクリーニングするに際
しては特に重要なプラズマ放電空間の拡がりによって有
効にドライクリーニングを実施できるうえ、そのドライ
クリーニングによる堆積物除去も化学的であるために生
産性に影響を及ぼさない。結果として、ウエハを1枚成
膜する毎に反応室内の堆積物を除去する必要がなく、堆
積物除去の頻度を大幅に減らすことができることにより
パーティクルの低減と抑制および生産性の向上およびウ
エハ上の成膜の信頼性を向上することができる。また、
このことはチャンバー蓋を開けて反応室内を大気側に解
放する頻度を最小限に抑え込むことができることになる
ため装置の稼動率を高いレベルで維持し継続できる。
としての高周波電極と、他方側電極としてのウエハ搭載
台とが配置されているとともに、前記高周波電極と対向
する反応室内の適所にクリーニング専用電極が配置され
ており、このクリーニング専用電極によりクリーニング
プラズマが励起されることで反応室内の堆積物が除去可
能にされていることから、ドライクリーニングするに際
しては特に重要なプラズマ放電空間の拡がりによって有
効にドライクリーニングを実施できるうえ、そのドライ
クリーニングによる堆積物除去も化学的であるために生
産性に影響を及ぼさない。結果として、ウエハを1枚成
膜する毎に反応室内の堆積物を除去する必要がなく、堆
積物除去の頻度を大幅に減らすことができることにより
パーティクルの低減と抑制および生産性の向上およびウ
エハ上の成膜の信頼性を向上することができる。また、
このことはチャンバー蓋を開けて反応室内を大気側に解
放する頻度を最小限に抑え込むことができることになる
ため装置の稼動率を高いレベルで維持し継続できる。
【0025】請求項2によれば、前記高周波電極と前記
クリーニング専用電極とに選択的にまたは個別に高周波
電源が印加可能にしたから、プラズマの広がりとそのエ
ネルギを有効に活用でき、装置としての汎用性が拡大で
きる。
クリーニング専用電極とに選択的にまたは個別に高周波
電源が印加可能にしたから、プラズマの広がりとそのエ
ネルギを有効に活用でき、装置としての汎用性が拡大で
きる。
【0026】請求項3によれば、前記ドライクリーニン
グ専用電極が前記反応室内に絶縁部材を介して配置され
ているので、クリーニングプラズマがクリーニング専用
電極に集中するのを防止して反応室構成部品に不要なダ
メージを及ぼすことなくクリーニングプラズマの広がり
を持たせて堆積物をより効果的に除去できる。
グ専用電極が前記反応室内に絶縁部材を介して配置され
ているので、クリーニングプラズマがクリーニング専用
電極に集中するのを防止して反応室構成部品に不要なダ
メージを及ぼすことなくクリーニングプラズマの広がり
を持たせて堆積物をより効果的に除去できる。
【0027】請求項4によれば、反応室の一方側にガス
導入孔を有し、このガス導入孔を含む該反応室の一方側
に多数のガス流出口を備えた一方側電極としての高周波
電極が固定され、前記反応室の他方側には他方側電極と
してのウエハ搭載台が配置されるとともに該他方側に真
空排気口を有したプラズマCVD装置において、前記ウ
エハ搭載台周囲の前記反応室他方側の適所には絶縁部材
を介してクリーニング専用電極が配置され、このクリー
ニング専用電極にはドライクリーニング時に高周波電源
が印加可能にされていることから、ドライクリーニング
するに際しては特に重要なプラズマ放電空間の拡がりに
よって有効にドライクリーニングを実施できるうえ、そ
のドライクリーニングによる堆積物除去も化学的である
ために生産性に影響を及ぼさない。結果として、ウエハ
を1枚成膜する毎に反応室内の堆積物を除去する必要が
なく、堆積物除去の頻度を大幅に減らすことができるこ
とによりパーティクルの低減と抑制および生産性の向上
およびウエハ上の成膜の信頼性を向上することができ
る。また、このことはチャンバー蓋を開けて反応室内を
大気側に解放する頻度を最小限に抑え込むことができる
ことになるため装置の稼動率を高いレベルで維持し継続
できる。
導入孔を有し、このガス導入孔を含む該反応室の一方側
に多数のガス流出口を備えた一方側電極としての高周波
電極が固定され、前記反応室の他方側には他方側電極と
してのウエハ搭載台が配置されるとともに該他方側に真
空排気口を有したプラズマCVD装置において、前記ウ
エハ搭載台周囲の前記反応室他方側の適所には絶縁部材
を介してクリーニング専用電極が配置され、このクリー
ニング専用電極にはドライクリーニング時に高周波電源
が印加可能にされていることから、ドライクリーニング
するに際しては特に重要なプラズマ放電空間の拡がりに
よって有効にドライクリーニングを実施できるうえ、そ
のドライクリーニングによる堆積物除去も化学的である
ために生産性に影響を及ぼさない。結果として、ウエハ
を1枚成膜する毎に反応室内の堆積物を除去する必要が
なく、堆積物除去の頻度を大幅に減らすことができるこ
とによりパーティクルの低減と抑制および生産性の向上
およびウエハ上の成膜の信頼性を向上することができ
る。また、このことはチャンバー蓋を開けて反応室内を
大気側に解放する頻度を最小限に抑え込むことができる
ことになるため装置の稼動率を高いレベルで維持し継続
できる。
【図1】本発明の実施の形態に係るプラズマCVD装置
の断面図。
の断面図。
【図2】本発明の他の実施の形態に係るプラズマCVD
装置の断面図。
装置の断面図。
【図3】従来のプラズマCVD装置の断面図。
2 反応室 4 真空排気口 6 ガス導入口 8 ウエハ搭載台 10 ヒータユニット 12 ウエハ 16 高周波電極 18 ガス流出口 20 高周波電源 22 絶縁部材 24 クリーニング専用電極 26 高周波電極用切換スイッチ 28 クリーニング専用電極用切換スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 雅彦 大阪府八尾市跡部本町4丁目1番33号 シ ャープマニファクチャリングシステム株式 会社内 (72)発明者 増岡 真二 大阪府八尾市跡部本町4丁目1番33号 シ ャープマニファクチャリングシステム株式 会社内 (72)発明者 桜井 秀樹 大阪府八尾市跡部本町4丁目1番33号 シ ャープマニファクチャリングシステム株式 会社内
Claims (4)
- 【請求項1】反応室内に一方側電極としての高周波電極
と、他方側電極としてのウエハ搭載台とが配置されてい
るとともに、前記高周波電極と対向する反応室内の適所
にクリーニング専用電極が配置されており、このクリー
ニング専用電極によりクリーニングプラズマが励起され
ることで反応室内の堆積物が除去可能にされていること
を特徴とするプラズマCVD装置。 - 【請求項2】前記高周波電極と前記クリーニング専用電
極とに選択的にまたは個別に高周波電源が印加可能にさ
れていることを特徴とする請求項1に記載のプラズマC
VD装置。 - 【請求項3】前記ドライクリーニング専用電極が前記反
応室内に絶縁部材を介して配置されていることを特徴と
する請求項1または2に記載のプラズマCVD装置。 - 【請求項4】反応室の一方側にガス導入孔を有し、この
ガス導入孔を含む該反応室の一方側に多数のガス流出口
を備えた一方側電極としての高周波電極が固定され、前
記反応室の他方側には他方側電極としてのウエハ搭載台
が配置されるとともに該他方側に真空排気口を有したプ
ラズマCVD装置において、 前記ウエハ搭載台周囲の前記反応室他方側の適所には絶
縁部材を介してクリーニング専用電極が配置され、この
クリーニング専用電極にはドライクリーニング時に高周
波電源が印加可能にされていることを特徴とするプラズ
マCVD装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4528397A JPH10242134A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | プラズマcvd装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4528397A JPH10242134A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | プラズマcvd装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10242134A true JPH10242134A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12714992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4528397A Pending JPH10242134A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | プラズマcvd装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10242134A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100415435B1 (ko) * | 1999-09-21 | 2004-01-31 | 주성엔지니어링(주) | 반도체 소자 제조장치 |
JP2013080956A (ja) * | 2006-02-15 | 2013-05-02 | Lam Research Corporation | 複数の容量および誘導プラズマ源を備えたプラズマ処理リアクタ |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP4528397A patent/JPH10242134A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100415435B1 (ko) * | 1999-09-21 | 2004-01-31 | 주성엔지니어링(주) | 반도체 소자 제조장치 |
JP2013080956A (ja) * | 2006-02-15 | 2013-05-02 | Lam Research Corporation | 複数の容量および誘導プラズマ源を備えたプラズマ処理リアクタ |
US8906197B2 (en) | 2006-02-15 | 2014-12-09 | Lam Research Corporation | Plasma processing chamber having electrodes for cleaning chamber |
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