JPH11106930A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH11106930A JPH11106930A JP27238597A JP27238597A JPH11106930A JP H11106930 A JPH11106930 A JP H11106930A JP 27238597 A JP27238597 A JP 27238597A JP 27238597 A JP27238597 A JP 27238597A JP H11106930 A JPH11106930 A JP H11106930A
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- Japan
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- lower electrode
- gas
- substrate
- processing chamber
- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中央部からではなく、処理室の周辺部から排
気される場合であっても、ガス流を均一化して、複数の
基板間で均一に成膜できるようにする。 【解決手段】 プラズマＣＶＤ装置は、処理室１内に反
応ガスを導入し、上電極２と下電極３間に高周波電力を
供給してプラズマを発生させて複数枚の基板Ｗに同時に
成膜処理を行う。下電極支持軸１７が処理室底部の中央
を貫通しているため、処理室１内の排気は周辺部から行
われる。上電極２に対する下電極３の間隔を変更できる
ように下電極３を昇降可能に設ける。また、ガス流を均
一化するために下電極３を水平面内で回転可能に設け
る。
気される場合であっても、ガス流を均一化して、複数の
基板間で均一に成膜できるようにする。 【解決手段】 プラズマＣＶＤ装置は、処理室１内に反
応ガスを導入し、上電極２と下電極３間に高周波電力を
供給してプラズマを発生させて複数枚の基板Ｗに同時に
成膜処理を行う。下電極支持軸１７が処理室底部の中央
を貫通しているため、処理室１内の排気は周辺部から行
われる。上電極２に対する下電極３の間隔を変更できる
ように下電極３を昇降可能に設ける。また、ガス流を均
一化するために下電極３を水平面内で回転可能に設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマＣＶＤ装置
に係り、特に複数枚の基板を同時処理する場合に各基板
に対するガス流の均一化を図るのに好適なものに関す
る。
に係り、特に複数枚の基板を同時処理する場合に各基板
に対するガス流の均一化を図るのに好適なものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は、２枚の基板を同時処理する従来
のプラズマＣＶＤ装置の概略図であり、(a) は処理室の
概略縦断面図、(b) は処理室の概略横断面図である。処
理室１内には固定された上電極２と、昇降可能な下電極
３とが設置されている。下電極３は長円形をしており、
ヒータ１３により基板Ｗを３５０°〜４００°に加熱す
るようになっている。この上電極２と下電極３との間に
高周波電源１０から１３．５６ＭＨｚ、６００〜１００
０Ｗの電力をマッチングユニット１１を介して印加しプ
ラズマ放電を発生させ、それに反応ガス（プロセスガ
ス）を加えて下電極３上に装着した基板Ｗ上に成膜させ
る。基板受渡し機構８は基板Ｗの受け渡しに使用する。
のプラズマＣＶＤ装置の概略図であり、(a) は処理室の
概略縦断面図、(b) は処理室の概略横断面図である。処
理室１内には固定された上電極２と、昇降可能な下電極
３とが設置されている。下電極３は長円形をしており、
ヒータ１３により基板Ｗを３５０°〜４００°に加熱す
るようになっている。この上電極２と下電極３との間に
高周波電源１０から１３．５６ＭＨｚ、６００〜１００
０Ｗの電力をマッチングユニット１１を介して印加しプ
ラズマ放電を発生させ、それに反応ガス（プロセスガ
ス）を加えて下電極３上に装着した基板Ｗ上に成膜させ
る。基板受渡し機構８は基板Ｗの受け渡しに使用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した従来の
装置では、ガス導入管４、排気口５の形状および位置、
ならびに処理室１、下電極３などの形状により処理室１
内のガス流が不均一となり、基板Ｗ間の膜厚のばらつき
の大きな原因となっている。特に、前記排気口５は、処
理室１中央底部に昇降機構９により昇降する下電極支持
軸７が設けらているため、処理室１の周辺部にしか設け
られない。したがって、ガスの流れに偏りが生じ、上電
極２と下電極３間に発生するプラズマの密度にも不均一
さが生じ、各基板Ｗへのプラズマ処理が不均一になる。
このことは、枚葉処理の場合についても言えるが、特に
同時処理する基板の枚数が増えていくと、大きな問題と
なる。
装置では、ガス導入管４、排気口５の形状および位置、
ならびに処理室１、下電極３などの形状により処理室１
内のガス流が不均一となり、基板Ｗ間の膜厚のばらつき
の大きな原因となっている。特に、前記排気口５は、処
理室１中央底部に昇降機構９により昇降する下電極支持
軸７が設けらているため、処理室１の周辺部にしか設け
られない。したがって、ガスの流れに偏りが生じ、上電
極２と下電極３間に発生するプラズマの密度にも不均一
さが生じ、各基板Ｗへのプラズマ処理が不均一になる。
このことは、枚葉処理の場合についても言えるが、特に
同時処理する基板の枚数が増えていくと、大きな問題と
なる。
【０００４】本発明の課題は、上述した従来技術の問題
点を解消して、ガス流を均一化して、基板に均一に成膜
できるようにしたプラズマＣＶＤ装置を提供することに
ある。
点を解消して、ガス流を均一化して、基板に均一に成膜
できるようにしたプラズマＣＶＤ装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を達成すべく検討した結果、従来技術では下電極に装着
した基板は昇降機構により成膜に最適なギャップＨまで
平行移動したあとは、成膜中、固定したままである点に
着目し、下電極を回転させることによって、ガス流の均
一性を向上できることを見出し、本発明に到達した。
を達成すべく検討した結果、従来技術では下電極に装着
した基板は昇降機構により成膜に最適なギャップＨまで
平行移動したあとは、成膜中、固定したままである点に
着目し、下電極を回転させることによって、ガス流の均
一性を向上できることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】すなわち、本発明は、処理室内に反応ガス
を導入し、上電極と下電極間に高周波電力を供給してプ
ラズマを発生させて基板に成膜処理を行うプラズマＣＶ
Ｄ装置において、前記処理室内に導入した反応ガスの前
記基板上の流れを均一化するために前記下電極を水平面
内で回転可能に設けたものである。下電極を水平面内で
回転すると、導入ガスの流れに偏りが生じず、上電極と
下電極間に発生するプラズマ密度の均一化が保たれる。
を導入し、上電極と下電極間に高周波電力を供給してプ
ラズマを発生させて基板に成膜処理を行うプラズマＣＶ
Ｄ装置において、前記処理室内に導入した反応ガスの前
記基板上の流れを均一化するために前記下電極を水平面
内で回転可能に設けたものである。下電極を水平面内で
回転すると、導入ガスの流れに偏りが生じず、上電極と
下電極間に発生するプラズマ密度の均一化が保たれる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を用い
て説明する。図１は５枚の基板を同時処理するプラズマ
ＣＶＤ装置を示し、(a) は概略縦断面図、(b) は横断面
図である。
て説明する。図１は５枚の基板を同時処理するプラズマ
ＣＶＤ装置を示し、(a) は概略縦断面図、(b) は横断面
図である。
【０００８】処理室１の上部に上電極（カソード）２が
固定され、ガス導入管４より上電極２に導入された反応
ガスを上電極２の下面に取り付けたシャワープレート１
５から後述するプラズマ処理空間１６に供給できるよう
になっている。
固定され、ガス導入管４より上電極２に導入された反応
ガスを上電極２の下面に取り付けたシャワープレート１
５から後述するプラズマ処理空間１６に供給できるよう
になっている。
【０００９】処理室１の下部に下電極（アノード）３が
昇降可能、かつ回転可能に設けられる。下電極３は円形
で、これには基板載置台（図示略）を介して複数枚の基
板Ｗが装着される。下電極３は、処理室１の底部中央を
上下に貫通する下電極支持軸１７の上部に固着される。
処理室１の底部に昇降機構９を設け、その昇降機構９に
より昇降する昇降板１８に、支持軸１７の下部を回転自
在に軸支し、昇降板１８を昇降させることにより電極
２、３間の間隔を変更できるようになっている。昇降機
構９としては例えばモータ２２、モータ２２により回転
するスクリューロッド２１、スクリューロッド２１に螺
着されて昇降する昇降板１８とで構成することができ
る。
昇降可能、かつ回転可能に設けられる。下電極３は円形
で、これには基板載置台（図示略）を介して複数枚の基
板Ｗが装着される。下電極３は、処理室１の底部中央を
上下に貫通する下電極支持軸１７の上部に固着される。
処理室１の底部に昇降機構９を設け、その昇降機構９に
より昇降する昇降板１８に、支持軸１７の下部を回転自
在に軸支し、昇降板１８を昇降させることにより電極
２、３間の間隔を変更できるようになっている。昇降機
構９としては例えばモータ２２、モータ２２により回転
するスクリューロッド２１、スクリューロッド２１に螺
着されて昇降する昇降板１８とで構成することができ
る。
【００１０】さらに前記昇降板１８に回転機構２５を設
け、この回転機構２５により支持軸１７を回転させて下
電極３を水平面内で回転できるようになっている。回転
機構２５としては例えばモータ１９、モータ１９の回転
を支持軸１７に伝達する伝達装置２０とで構成すること
ができる。
け、この回転機構２５により支持軸１７を回転させて下
電極３を水平面内で回転できるようになっている。回転
機構２５としては例えばモータ１９、モータ１９の回転
を支持軸１７に伝達する伝達装置２０とで構成すること
ができる。
【００１１】前記下電極３には、下電極３に装填される
複数枚の基板Ｗを加熱するためのアノードヒータ１３が
埋設され、そのヒータ線１４が支持軸１７を通して外部
電源（ＡＣ２００Ｖ）に接続されている。したがって、
ヒータ線１４のもつれや切断を防止するために、支持軸
１７すなわち下電極３の回転は０〜３６０°の範囲まで
とし、それ以上の角度の回転はできないようにしてあ
る。
複数枚の基板Ｗを加熱するためのアノードヒータ１３が
埋設され、そのヒータ線１４が支持軸１７を通して外部
電源（ＡＣ２００Ｖ）に接続されている。したがって、
ヒータ線１４のもつれや切断を防止するために、支持軸
１７すなわち下電極３の回転は０〜３６０°の範囲まで
とし、それ以上の角度の回転はできないようにしてあ
る。
【００１２】処理室１の底部の周辺部に排気口５が開け
られ、この排気口５に排気管６が接続されて、処理室１
内の排気を周辺部からを行うようになっている。なお、
図１中、１２は基板搬入搬出用の開口部を示す。
られ、この排気口５に排気管６が接続されて、処理室１
内の排気を周辺部からを行うようになっている。なお、
図１中、１２は基板搬入搬出用の開口部を示す。
【００１３】前記シャワープレート１５、処理室１の側
壁１ａ、下電極３により囲繞される空間でプラズマ処理
空間１６が形成され、ガス導入管４よりシャワープレー
ト１５を介してプラズマ処理空間１６に反応ガスを供給
しつつ上電極２、下電極３間に高周波電源１０によりマ
ッチングユニット１１を介して高周波電力を印加するこ
とでシャワープレート１５の下方にプラズマを発生さ
せ、基板Ｗを処理する。
壁１ａ、下電極３により囲繞される空間でプラズマ処理
空間１６が形成され、ガス導入管４よりシャワープレー
ト１５を介してプラズマ処理空間１６に反応ガスを供給
しつつ上電極２、下電極３間に高周波電源１０によりマ
ッチングユニット１１を介して高周波電力を印加するこ
とでシャワープレート１５の下方にプラズマを発生さ
せ、基板Ｗを処理する。
【００１４】さて上記のような構成において、昇降機構
９により下電極３を処理室１の底部に近い下方のホーム
位置まで下げて置く。基板搬入搬出用の開口部１２から
挿入されてきた複数枚の基板Ｗを、基板受渡し機構８に
より下電極３上に装着する。
９により下電極３を処理室１の底部に近い下方のホーム
位置まで下げて置く。基板搬入搬出用の開口部１２から
挿入されてきた複数枚の基板Ｗを、基板受渡し機構８に
より下電極３上に装着する。
【００１５】基板Ｗを装着した下電極３を、昇降機構９
を用いて上電極２に対する下電極３のギャップＨが適切
になるまで上昇させる。また、回転機構２５を用いて０
°〜３６０°あるいは０°〜３６０°〜０°というよう
に下電極３を反復回転させて、複数枚の基板Ｗに対して
ガス対流特性を均一化する。このように下電極３を連続
回転ではなく、繰返し運動ないし反復回転させるのは、
前述したように、支持軸１７に２００Ｖ数ｋＷのヒータ
線１４があるため、連続回転ができないからである。
を用いて上電極２に対する下電極３のギャップＨが適切
になるまで上昇させる。また、回転機構２５を用いて０
°〜３６０°あるいは０°〜３６０°〜０°というよう
に下電極３を反復回転させて、複数枚の基板Ｗに対して
ガス対流特性を均一化する。このように下電極３を連続
回転ではなく、繰返し運動ないし反復回転させるのは、
前述したように、支持軸１７に２００Ｖ数ｋＷのヒータ
線１４があるため、連続回転ができないからである。
【００１６】このように下電極３を反復回転させている
状態で、ガス導入管４から反応ガスを処理室１のプラズ
マ処理空間１６に供給する。上電極２、下電極３間に高
周波電源１０により高周波電力を印加することでシャワ
ープレート１５の下方にプラズマを発生させ、複数の基
板Ｗに同時に成膜する。
状態で、ガス導入管４から反応ガスを処理室１のプラズ
マ処理空間１６に供給する。上電極２、下電極３間に高
周波電源１０により高周波電力を印加することでシャワ
ープレート１５の下方にプラズマを発生させ、複数の基
板Ｗに同時に成膜する。
【００１７】成膜は例えばつぎの条件で行う。
【００１８】 膜種 プラズマＴＥＯＳ酸化膜 ガス種 ＴＥＯＳ＋Ｏ2 ＴＥＯＳ流量（ｓｃｃｍ） １００〜１５０ Ｏ2 流量（ｓｃｃｍ） １０００〜２０００ Ｈｅ流量（ｓｃｃｍ） １０００〜２０００ 電極間隔（ｍｍ） ７〜９ 温度（℃） ３５０〜４００ 圧力（Torr） ４〜１０ ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）（Ｗ） ６００〜１０００ 実施形態によれば、電極２、３間の間隔を最適に設定す
るとともに、下電極３を回転させて各基板Ｗが受けるガ
ス流を１成膜サイクルあたり、同一条件にできるように
したことにより、各基板Ｗ間の膜厚のバラツキ、さらに
は同一基板Ｗ内での膜厚のバラツキを大幅に改善でき
る。
るとともに、下電極３を回転させて各基板Ｗが受けるガ
ス流を１成膜サイクルあたり、同一条件にできるように
したことにより、各基板Ｗ間の膜厚のバラツキ、さらに
は同一基板Ｗ内での膜厚のバラツキを大幅に改善でき
る。
【００１９】なお、実施の形態では基板を５枚同時に処
理する場合について説明したが、図２に示すように、基
板を２枚（図２(a) ）、３枚（図２(b) ）、４枚（図２
(c)）あるいは６枚以上同時に処理する場合にも適用で
きる。
理する場合について説明したが、図２に示すように、基
板を２枚（図２(a) ）、３枚（図２(b) ）、４枚（図２
(c)）あるいは６枚以上同時に処理する場合にも適用で
きる。
【００２０】下電極３を昇降可能とする駆動源、および
下電極３を水平面内で回転可能とする駆動源として実施
の形態では、ともにモータとしたが、これに限定されな
い。また、支持軸内にヒータ線があるため下電極の回転
範囲が制約されているが、スリップリングを使用してヒ
ータ線を外部電源と接点接触させるようにすれば、同一
方向に連続回転させることもできる。
下電極３を水平面内で回転可能とする駆動源として実施
の形態では、ともにモータとしたが、これに限定されな
い。また、支持軸内にヒータ線があるため下電極の回転
範囲が制約されているが、スリップリングを使用してヒ
ータ線を外部電源と接点接触させるようにすれば、同一
方向に連続回転させることもできる。
【００２１】なお、図３に示す従来の２枚同時処理装置
では、下電極の長円形状に合わせて処理室も断面長円形
にしてあるため、そのままでは下電極を回転させること
はできない。したがって、本発明を適用するには、少な
くとも処理室の内部形状を、長円形の下電極の回転を許
容できる形状に変更する必要がある。
では、下電極の長円形状に合わせて処理室も断面長円形
にしてあるため、そのままでは下電極を回転させること
はできない。したがって、本発明を適用するには、少な
くとも処理室の内部形状を、長円形の下電極の回転を許
容できる形状に変更する必要がある。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、電極間の間隔を最適に
設定するとともに、下電極を回転させて基板が受けるガ
ス流を同一条件にできるようにしたので、基板の膜厚の
バラツキを大幅に改善することができる。
設定するとともに、下電極を回転させて基板が受けるガ
ス流を同一条件にできるようにしたので、基板の膜厚の
バラツキを大幅に改善することができる。
【図１】実施の形態におけるプラズマＣＶＤ装置の概略
構成図を示し、(a) は縦断面図、(b) は横断面図。
構成図を示し、(a) は縦断面図、(b) は横断面図。
【図２】実施の形態における同時処理枚数の説明図を示
し、(a) は２枚葉、(b) は３枚葉、(c) は４枚葉を示
す。
し、(a) は２枚葉、(b) は３枚葉、(c) は４枚葉を示
す。
【図３】従来例のプラズマＣＶＤ装置の概略構成図を示
し、(a) は縦断面図、(b) は横断面図。
し、(a) は縦断面図、(b) は横断面図。
１ 処理室 ２ 上電極 ３ 下電極 ９ 昇降機構 ２５ 回転機構 Ｗ 基板
Claims (1)
- 【請求項１】処理室内に反応ガスを導入し、上電極と下
電極間に高周波電力を供給してプラズマを発生させて基
板に成膜処理を行うプラズマＣＶＤ装置において、 前記処理室内に導入した反応ガスの前記基板上の流れを
均一化するために前記下電極を水平面内で回転可能に設
けたプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27238597A JPH11106930A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27238597A JPH11106930A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106930A true JPH11106930A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17513155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27238597A Pending JPH11106930A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11106930A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010021309A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Stanley Electric Co Ltd | 積層素子の製造方法および成膜装置 |
| WO2010038734A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
-
1997
- 1997-10-06 JP JP27238597A patent/JPH11106930A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010021309A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Stanley Electric Co Ltd | 積層素子の製造方法および成膜装置 |
| WO2010038734A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
| JP2010087238A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
| KR101271800B1 (ko) * | 2008-09-30 | 2013-06-07 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040608 |