JPH11126698A - ラダー型プラズマ電極 - Google Patents
ラダー型プラズマ電極Info
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- JPH11126698A JPH11126698A JP9288689A JP28868997A JPH11126698A JP H11126698 A JPH11126698 A JP H11126698A JP 9288689 A JP9288689 A JP 9288689A JP 28868997 A JP28868997 A JP 28868997A JP H11126698 A JPH11126698 A JP H11126698A
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- JP
- Japan
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- electrode
- ladder
- reaction gas
- frequency power
- high frequency
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ラジカル反応ガスの拡散を防止し、製造上のコ
ストとメンテナンスの低減及び膜均一度の向上を図るラ
ダー型プラズマ電極を提供すること。 【解決手段】反応容器３５に収納された成膜ユニット３
６内部のラダー型プラズマ電極３において、前記電極３
に高周波電力を供給するために一本の給電ケーブル１の
み接続可能とし、前記電極３に丸型極太電極を用い、前
記電極３の周囲を平板で構成した。
ストとメンテナンスの低減及び膜均一度の向上を図るラ
ダー型プラズマ電極を提供すること。 【解決手段】反応容器３５に収納された成膜ユニット３
６内部のラダー型プラズマ電極３において、前記電極３
に高周波電力を供給するために一本の給電ケーブル１の
み接続可能とし、前記電極３に丸型極太電極を用い、前
記電極３の周囲を平板で構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマＣＶＤ装
置を主とするドライエッチング、スパッタリングなどプ
ラズマを利用した装置に関し、特に半導体薄膜や半導体
保護膜など大面積の薄膜の製造に適用されるラダー型プ
ラズマ電極に関する。
置を主とするドライエッチング、スパッタリングなどプ
ラズマを利用した装置に関し、特に半導体薄膜や半導体
保護膜など大面積の薄膜の製造に適用されるラダー型プ
ラズマ電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の細棒４本給電ラダーイン
ダクタンス電極の構成を示す図であり、図５はこの細棒
４本給電ラダーインダクタンス電極を適用した従来のプ
ラズマＣＶＤ装置の構成を示す斜視図である。この従来
のプラズマＣＶＤ装置のＲＦ（高周波）給電法は、４回
路４本給電である。
ダクタンス電極の構成を示す図であり、図５はこの細棒
４本給電ラダーインダクタンス電極を適用した従来のプ
ラズマＣＶＤ装置の構成を示す斜視図である。この従来
のプラズマＣＶＤ装置のＲＦ（高周波）給電法は、４回
路４本給電である。
【０００３】図５において、高周波電源（ＲＦ電源）３
１から発生した電力は１本の同軸ケーブル３２にて、イ
ンピーダンス整合装置３３に接続されたジャンクション
ボックス３４へ誘導され、このジャンクションボックス
３４で４回路に分配された後、４本のＲＦケーブル（不
図示）を介して、反応容器３５に収納された成膜ユニッ
ト３６内の図４に示すラダー電極４の四隅給電部４０に
供給される。
１から発生した電力は１本の同軸ケーブル３２にて、イ
ンピーダンス整合装置３３に接続されたジャンクション
ボックス３４へ誘導され、このジャンクションボックス
３４で４回路に分配された後、４本のＲＦケーブル（不
図示）を介して、反応容器３５に収納された成膜ユニッ
ト３６内の図４に示すラダー電極４の四隅給電部４０に
供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような構成をなす
プラズマＣＶＤ装置のＲＦ４点給電法は、膜均一度の向
上に不可欠なグロー放電をより均一に発生するための手
段である。ＲＦ電源３１及び同軸ケーブル３２は、５０
Ωインピーダンス程度を有するものの、ジャンクション
ボックス３４以降、ラダー電極４の四隅に給電を行なう
４回路分配の形状は、インピーダンス不整合、ＲＦ電源
３１とのミスマッチング、高周波減衰等、負荷要因が含
まれる。
プラズマＣＶＤ装置のＲＦ４点給電法は、膜均一度の向
上に不可欠なグロー放電をより均一に発生するための手
段である。ＲＦ電源３１及び同軸ケーブル３２は、５０
Ωインピーダンス程度を有するものの、ジャンクション
ボックス３４以降、ラダー電極４の四隅に給電を行なう
４回路分配の形状は、インピーダンス不整合、ＲＦ電源
３１とのミスマッチング、高周波減衰等、負荷要因が含
まれる。
【０００５】また、ラダー電極４の丸型細棒電極４１は
グロー放電のプラズマ高圧領域になり、ラジカル反応ガ
スの基板３８側への流れを阻止する、という弊害が発生
する場合がある。なおＲＦ４点給電法の場合、反応容器
３５、４本の内部導入フランジ（不図示）及び４本の真
空ケーブル（不図示）を必要とし、さらに成膜ユニット
３６背面の真空ケーブル貫通穴の施工等が、製造上のコ
ストを高くしメンテナンス量も増える要因になる。
グロー放電のプラズマ高圧領域になり、ラジカル反応ガ
スの基板３８側への流れを阻止する、という弊害が発生
する場合がある。なおＲＦ４点給電法の場合、反応容器
３５、４本の内部導入フランジ（不図示）及び４本の真
空ケーブル（不図示）を必要とし、さらに成膜ユニット
３６背面の真空ケーブル貫通穴の施工等が、製造上のコ
ストを高くしメンテナンス量も増える要因になる。
【０００６】以上のように従来のＲＦ４点給電法におい
ては、反応容器３５導入部の加工、導入フランジ、真空
ケーブル、成膜ユニット３６背面の加工等、コスト高の
要因がある。また、これらに対するメンテナンス増、４
回路分配によるＲＦ電源３１とのミスマッチング、イン
ピーダンス不整合、高周波の減衰等が含まれるととも
に、丸型細棒電極４１でのグロー放電プラズマ高圧領域
では、ラジカル反応ガスの基板３８への流れ阻止等が発
生する。
ては、反応容器３５導入部の加工、導入フランジ、真空
ケーブル、成膜ユニット３６背面の加工等、コスト高の
要因がある。また、これらに対するメンテナンス増、４
回路分配によるＲＦ電源３１とのミスマッチング、イン
ピーダンス不整合、高周波の減衰等が含まれるととも
に、丸型細棒電極４１でのグロー放電プラズマ高圧領域
では、ラジカル反応ガスの基板３８への流れ阻止等が発
生する。
【０００７】本発明の目的は、ラジカル反応ガスの拡散
を防止し、製造上のコストとメンテナンスの低減及び膜
均一度の向上を図るラダー型プラズマ電極を提供するこ
とにある。
を防止し、製造上のコストとメンテナンスの低減及び膜
均一度の向上を図るラダー型プラズマ電極を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のラダー型プラズマ電極は以下
の如く構成されている。本発明のラダー型プラズマ電極
は、反応容器に収納された成膜ユニット内部のラダー型
プラズマ電極において、前記電極に高周波電力を供給す
るために一本の給電ケーブルのみ接続可能とし、前記電
極に丸型極太電極を用い、前記電極の周囲を平板で構成
した。
達成するために、本発明のラダー型プラズマ電極は以下
の如く構成されている。本発明のラダー型プラズマ電極
は、反応容器に収納された成膜ユニット内部のラダー型
プラズマ電極において、前記電極に高周波電力を供給す
るために一本の給電ケーブルのみ接続可能とし、前記電
極に丸型極太電極を用い、前記電極の周囲を平板で構成
した。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
るラダー型プラズマ電極（ラダーインダクタンス電極）
を適用したプラズマＣＶＤ装置の要部構成を示す斜視図
であり、図２は図１を上方から見た成膜ユニット筐体及
びラダー電極位置の平面図である。図１、図２において
図５と同一な部分には同一符号を付してある。
るラダー型プラズマ電極（ラダーインダクタンス電極）
を適用したプラズマＣＶＤ装置の要部構成を示す斜視図
であり、図２は図１を上方から見た成膜ユニット筐体及
びラダー電極位置の平面図である。図１、図２において
図５と同一な部分には同一符号を付してある。
【００１０】図１において、ＲＦ電源３１は５０Ωの同
軸ケーブル３２にてマッチングボックス３３と接続され
ている。これ以降、従来では図５に示したようにマッチ
ングボックス３３とジャンクションボックス３４が固定
配線され、ここで４回路分配のために反応容器３５の導
入フランジを介して、４本の真空ケーブルにて成膜ユニ
ット３６の背面からラダー電極４の４隅給電部４０に接
続されていた。
軸ケーブル３２にてマッチングボックス３３と接続され
ている。これ以降、従来では図５に示したようにマッチ
ングボックス３３とジャンクションボックス３４が固定
配線され、ここで４回路分配のために反応容器３５の導
入フランジを介して、４本の真空ケーブルにて成膜ユニ
ット３６の背面からラダー電極４の４隅給電部４０に接
続されていた。
【００１１】しかし本実施の形態では、図１に示すよう
に、図５にて示されたジャンクションボックス３４を除
き、マッチングボックス３３から反応容器３５の導入フ
ランジ４２を介し、１本の給電用真空ケーブル１による
１回路が、丸型極太棒電極２を有するラダー型プラズマ
電極（１本給電ラダーインダクタンス電極）３の中央１
点給電部７に接続される。
に、図５にて示されたジャンクションボックス３４を除
き、マッチングボックス３３から反応容器３５の導入フ
ランジ４２を介し、１本の給電用真空ケーブル１による
１回路が、丸型極太棒電極２を有するラダー型プラズマ
電極（１本給電ラダーインダクタンス電極）３の中央１
点給電部７に接続される。
【００１２】このように１回路に簡略化し、ＲＦ電源３
１とのミスマッチング、インピーダンス整合、高周波の
減衰等、不適合事項を廃除することにより、理想的なグ
ロー放電プラズマが発生する。また、各種導入部の加工
や導入フランジ、真空ケーブルの削減等、コストの低減
及びこれらのメンテナンス量も同時に低減する。
１とのミスマッチング、インピーダンス整合、高周波の
減衰等、不適合事項を廃除することにより、理想的なグ
ロー放電プラズマが発生する。また、各種導入部の加工
や導入フランジ、真空ケーブルの削減等、コストの低減
及びこれらのメンテナンス量も同時に低減する。
【００１３】図３は、ラダー型プラズマ電極３の斜視図
である。図３に示すように、複数の丸型極太棒電極２を
設け、４隅から各アーム５を介して中央１点給電部７を
設ける。この丸型極太棒電極２の構成は、ラダー部（電
極２）の直径を例えば１０φとすることで極太と称し、
高周波電流伝達を利用し表面積を広くしている。これに
より、反応ガスが接触する時間が長くなるため、従来の
細棒電極と比べてラジカル化が進むとともに、グロー放
電プラズマの低圧領域に向かうため、ラジカル反応ガス
の基板３８への流れの妨害を緩和することができる。
である。図３に示すように、複数の丸型極太棒電極２を
設け、４隅から各アーム５を介して中央１点給電部７を
設ける。この丸型極太棒電極２の構成は、ラダー部（電
極２）の直径を例えば１０φとすることで極太と称し、
高周波電流伝達を利用し表面積を広くしている。これに
より、反応ガスが接触する時間が長くなるため、従来の
細棒電極と比べてラジカル化が進むとともに、グロー放
電プラズマの低圧領域に向かうため、ラジカル反応ガス
の基板３８への流れの妨害を緩和することができる。
【００１４】また、ラダー部の構成上、周囲枠６が必要
であるが、これを平板にすることで反応ガスの拡散を防
止することができ、反応ガスを電極２に通過させ、基板
３８へ流れることを促進させる。こうした構成をなすラ
ダー型の電極２は、大面積をなす膜の均一度を向上させ
る場合に非常に有効である。したがって、アモルファス
シリコン薄膜、薄膜半導体、光センサー及びその他半導
体保護薄膜等の製造分野に有効に活用できる。
であるが、これを平板にすることで反応ガスの拡散を防
止することができ、反応ガスを電極２に通過させ、基板
３８へ流れることを促進させる。こうした構成をなすラ
ダー型の電極２は、大面積をなす膜の均一度を向上させ
る場合に非常に有効である。したがって、アモルファス
シリコン薄膜、薄膜半導体、光センサー及びその他半導
体保護薄膜等の製造分野に有効に活用できる。
【００１５】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。 （実施の形態のまとめ）実施の形態に示された構成及び
作用効果をまとめると次の通りである。
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。 （実施の形態のまとめ）実施の形態に示された構成及び
作用効果をまとめると次の通りである。
【００１６】実施の形態に示されたラダー型プラズマ電
極３は、反応容器３５に収納された成膜ユニット３６内
部のプラズマ放電用ラダー型電極であって、前記電極３
に高周波電力を供給する手段として、ＲＦ給電ケーブル
（１）１本のみ接続可能な１点給電方法を用いている。
さらに、前記電極３に丸型極太電極を用いて電極表面積
を増加させることにより、反応及びガス移動を改善して
いるとともに、前記電極３の周囲（６）を平板（Ｆ，
Ｂ）で構成して、ラジカル反応ガスの拡散を防止してい
る。
極３は、反応容器３５に収納された成膜ユニット３６内
部のプラズマ放電用ラダー型電極であって、前記電極３
に高周波電力を供給する手段として、ＲＦ給電ケーブル
（１）１本のみ接続可能な１点給電方法を用いている。
さらに、前記電極３に丸型極太電極を用いて電極表面積
を増加させることにより、反応及びガス移動を改善して
いるとともに、前記電極３の周囲（６）を平板（Ｆ，
Ｂ）で構成して、ラジカル反応ガスの拡散を防止してい
る。
【００１７】また、ラダー電極の４点の給電位置からア
ーム５を施し１点給電に収束したため、反応容器３５の
外側のマッチングボックス（インピーダンス整合装置３
３）からラダー電極給電部（７）までの結線、給電を１
回路（１本の真空ケーブル１）に簡略化し、コスト高の
要因とメンテナンス増等の低減を図っている。さらに、
丸型極太棒電極によりグロー放電プラズマの高圧領域を
低圧領域の方向へシフトさせ、ラジカル反応ガスの基板
への流れを促進させる。また、丸型極太棒周囲を平板
（Ｆ．Ｂ）にすることで、ラジカル反応ガスの拡散防止
を図り、膜均一度の向上を促進する。
ーム５を施し１点給電に収束したため、反応容器３５の
外側のマッチングボックス（インピーダンス整合装置３
３）からラダー電極給電部（７）までの結線、給電を１
回路（１本の真空ケーブル１）に簡略化し、コスト高の
要因とメンテナンス増等の低減を図っている。さらに、
丸型極太棒電極によりグロー放電プラズマの高圧領域を
低圧領域の方向へシフトさせ、ラジカル反応ガスの基板
への流れを促進させる。また、丸型極太棒周囲を平板
（Ｆ．Ｂ）にすることで、ラジカル反応ガスの拡散防止
を図り、膜均一度の向上を促進する。
【００１８】従来のＲＦ４点給電方法においては、ＲＦ
電源の５０Ωインピーダンスに対し、マッチングボック
ス以降４回路分配となり、インピーダンスも１／４とな
るため、インピーダンスの不整合が発生した。この問題
を解決すべく、本実施の形態にてマッチングボックス以
降ラダー電極まで１回路とすることで、整合が可能にな
る。なお、１回路にすることにより、各部導入部の加工
導入フランジや真空ケーブル等の数量、またこれらのリ
ークチェック、接触不良等のメンテナンスやコストを同
時に低減する。
電源の５０Ωインピーダンスに対し、マッチングボック
ス以降４回路分配となり、インピーダンスも１／４とな
るため、インピーダンスの不整合が発生した。この問題
を解決すべく、本実施の形態にてマッチングボックス以
降ラダー電極まで１回路とすることで、整合が可能にな
る。なお、１回路にすることにより、各部導入部の加工
導入フランジや真空ケーブル等の数量、またこれらのリ
ークチェック、接触不良等のメンテナンスやコストを同
時に低減する。
【００１９】また丸型極太棒電極は、丸型細棒と比較し
てプラズマの密度が薄く、グロー放電プラズマの低圧領
域に向かうため、ラジカル反応ガスの基板３８への流れ
に優位である。なお、丸型極太棒周囲に平板からなる周
囲枠６を設けることにより、ラジカル反応ガスの拡散防
止を図り、基板３８へのガスの流れをさらに増進し、膜
均一度の向上に寄与している。
てプラズマの密度が薄く、グロー放電プラズマの低圧領
域に向かうため、ラジカル反応ガスの基板３８への流れ
に優位である。なお、丸型極太棒周囲に平板からなる周
囲枠６を設けることにより、ラジカル反応ガスの拡散防
止を図り、基板３８へのガスの流れをさらに増進し、膜
均一度の向上に寄与している。
【００２０】
【発明の効果】本発明のラダー型プラズマ電極によれ
ば、１回路１点給電ラダー電極を構成することにより、
施工工事の低減、部品の削減、メンテナンス減少、高周
波電源との整合と負荷低減等、大幅なコスト低減を図
る。また、ラダー部を極太棒にすることで、その表面積
が広くなり、高周波電流伝達を利用し反応ガスがラダー
部に接触する時間が長くなるため、ラジカル化がより一
層進むことになる。また、グロー放電プラズマが柔らか
な低圧領域に向かうため、ラジカル反応ガスの基板側へ
の流れ阻止を緩和する。
ば、１回路１点給電ラダー電極を構成することにより、
施工工事の低減、部品の削減、メンテナンス減少、高周
波電源との整合と負荷低減等、大幅なコスト低減を図
る。また、ラダー部を極太棒にすることで、その表面積
が広くなり、高周波電流伝達を利用し反応ガスがラダー
部に接触する時間が長くなるため、ラジカル化がより一
層進むことになる。また、グロー放電プラズマが柔らか
な低圧領域に向かうため、ラジカル反応ガスの基板側へ
の流れ阻止を緩和する。
【００２１】さらに、ラダー周囲枠として平板を設ける
ことで、ラダー電極周辺の反応ガス拡散を防止し、反応
ガスのラダー電極から基板へのスムーズな流れをより一
層促進させ、膜の均一度を向上させる。
ことで、ラダー電極周辺の反応ガス拡散を防止し、反応
ガスのラダー電極から基板へのスムーズな流れをより一
層促進させ、膜の均一度を向上させる。
【図１】本発明の実施の形態に係るラダー型プラズマ電
極を適用したプラズマＣＶＤ装置の要部構成を示す斜視
図。
極を適用したプラズマＣＶＤ装置の要部構成を示す斜視
図。
【図２】本発明の実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置
を上方から見た成膜ユニット筐体及びラダー電極位置の
平面図。
を上方から見た成膜ユニット筐体及びラダー電極位置の
平面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るラダー型プラズマ電
極の斜視図。
極の斜視図。
【図４】従来例に係る細棒４本給電ラダーインダクタン
ス電極の構成を示す図。
ス電極の構成を示す図。
【図５】従来例に係る細棒４本給電ラダーインダクタン
ス電極を適用したプラズマＣＶＤ装置の構成を示す斜視
図。
ス電極を適用したプラズマＣＶＤ装置の構成を示す斜視
図。
１…真空ケーブル（給電ケーブル） ２…丸型極太棒電極 ３…ラダー型プラズマ電極 ４…ラダー電極 ５…アーム ６…周囲枠 ７…中央１点給電部 ３１…高周波電源（ＲＦ電源） ３２…同軸ケーブル ３３…インピーダンス整合装置 ３４…ジャンクションボックス ３５…反応容器 ３６…成膜ユニット ３８…基板 ４０…四隅給電部 ４１…丸型細棒電極 ４２…導入フランジ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 (72)発明者 上野 茂一 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内
Claims (1)
- 【請求項１】反応容器に収納された成膜ユニット内部の
ラダー型プラズマ電極において、 前記電極に高周波電力を供給するために一本の給電ケー
ブルのみ接続可能とし、前記電極に丸型極太電極を用
い、前記電極の周囲を平板で構成したことを特徴とする
ラダー型プラズマ電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9288689A JPH11126698A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | ラダー型プラズマ電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9288689A JPH11126698A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | ラダー型プラズマ電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126698A true JPH11126698A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17733426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9288689A Withdrawn JPH11126698A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | ラダー型プラズマ電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11126698A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001274099A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放電電極への給電方法、高周波プラズマ発生方法および半導体製造方法 |
| JP2011086390A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Kawamura Sangyo Kk | プラズマ処理装置 |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP9288689A patent/JPH11126698A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001274099A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放電電極への給電方法、高周波プラズマ発生方法および半導体製造方法 |
| JP2011086390A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Kawamura Sangyo Kk | プラズマ処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |