JPS60115220A - 三極グロ−放電型表面処理装置 - Google Patents
三極グロ−放電型表面処理装置Info
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- JPS60115220A JPS60115220A JP22293183A JP22293183A JPS60115220A JP S60115220 A JPS60115220 A JP S60115220A JP 22293183 A JP22293183 A JP 22293183A JP 22293183 A JP22293183 A JP 22293183A JP S60115220 A JPS60115220 A JP S60115220A
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- JP
- Japan
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- electrode
- substrate
- opening angle
- angle theta
- electrodes
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
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- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は所定の気体をグロー放電により分解し。
基板表面で薄膜の作成２食刻、清浄化あるいは表面改質
などの固体表面処理を行なう表面処理装置の改良に関す
る。
などの固体表面処理を行なう表面処理装置の改良に関す
る。
従来のグロー放電を利用する成膜技術あるいは加工技術
においては、第１図に示すように真空容器１内に設置さ
れた対向する一対の放Ｘｔ極５′。
においては、第１図に示すように真空容器１内に設置さ
れた対向する一対の放Ｘｔ極５′。
６′の一方１例えば５′を、４を電源とするＡＣ又はＲ
Ｆ高電圧の印加電極とし、他方１例えば６′を接地電極
として、何れか一方の電極例えば６′上に処理を行う基
板９を設置し、所定のガスをガス導入系２から導入し、
ガス排気系３で排気して。
Ｆ高電圧の印加電極とし、他方１例えば６′を接地電極
として、何れか一方の電極例えば６′上に処理を行う基
板９を設置し、所定のガスをガス導入系２から導入し、
ガス排気系３で排気して。
グロー放電プラズマを生せしめるのが一般的である。し
かるに、このような２極グロー放電法−では導入された
ガスを分解又はイオン化するのに少くとも１ ｍＡ／
ｔ：ｒ１程度の放電電流を必要とし、必然的に試料基板
を上記の電流で照射衝撃する。この照す。このような現
象の存在は薄膜の堆積、加工を必要とする半導体装置の
製造のプロセスでは致命的な欠点であると言える。この
損傷を除くだめにさらにまた、試料基板上に所望の膜を
堆積させる場合、もしくは試料基板に所望の加工、処理
を行う場合においては９作成される膜の膜質もしくは、
加工精度等の、処理の品質は、主として導入された反応
ガスのプラズマ状態、中でもイオン化率分解率などのガ
スの状態と、試料基板を衝撃するイオン、電子の状態で
定まる。ところが、プラズマ状態を外部よシ制御しよう
とする場合、制御可変な量は、従来の２極式放電装置で
は通常はガス圧力と、ガス流量と、入射電力しかない。
かるに、このような２極グロー放電法−では導入された
ガスを分解又はイオン化するのに少くとも１ ｍＡ／
ｔ：ｒ１程度の放電電流を必要とし、必然的に試料基板
を上記の電流で照射衝撃する。この照す。このような現
象の存在は薄膜の堆積、加工を必要とする半導体装置の
製造のプロセスでは致命的な欠点であると言える。この
損傷を除くだめにさらにまた、試料基板上に所望の膜を
堆積させる場合、もしくは試料基板に所望の加工、処理
を行う場合においては９作成される膜の膜質もしくは、
加工精度等の、処理の品質は、主として導入された反応
ガスのプラズマ状態、中でもイオン化率分解率などのガ
スの状態と、試料基板を衝撃するイオン、電子の状態で
定まる。ところが、プラズマ状態を外部よシ制御しよう
とする場合、制御可変な量は、従来の２極式放電装置で
は通常はガス圧力と、ガス流量と、入射電力しかない。
したがって９分解、イオン化の困難な原料ガスを用いる
場合に１分解（、イオン化を充分に行わせるためには、
かなりの入射電力を必要とする。この時。
場合に１分解（、イオン化を充分に行わせるためには、
かなりの入射電力を必要とする。この時。
試料基板が放電電極上に設置されておれば、高過ぎる入
射電力のために試料基板は荷電粒子によって大きい照射
損傷を受けてしまう。すなわち、２極式放電装置ではガ
スのイオン化９分解の制御と・倦処理を両立させて行な
うことが極めて難しいものとなっている。
射電力のために試料基板は荷電粒子によって大きい照射
損傷を受けてしまう。すなわち、２極式放電装置ではガ
スのイオン化９分解の制御と・倦処理を両立させて行な
うことが極めて難しいものとなっている。
本発明は以上の問題の解決を目的とするもので。
放電電極と試料設置電極を分離して、電極を３極型とし
、原料ガスの分解、イオン化と試料基板へに成功したも
のである。
、原料ガスの分解、イオン化と試料基板へに成功したも
のである。
以下実施例をもって１本発明の詳細な説明する。
第２図は最も単純な場合の本発明の実施例であって、真
空室１に１８０°以下の開角θをもって設置された一対
の高電圧印加電極６，７があり、こ１ の開角θの央部には、それら電極６，７に対角して基板
載置用接地電極８が設けられている。更にガス導入系２
および排気系３が接続されておシ。
空室１に１８０°以下の開角θをもって設置された一対
の高電圧印加電極６，７があり、こ１ の開角θの央部には、それら電極６，７に対角して基板
載置用接地電極８が設けられている。更にガス導入系２
および排気系３が接続されておシ。
これらガス導入流量と排気速度の調節により汽空室１内
の圧力は通常１０〜数ＴｏｒｒＯ間の−＞＋４値に保た
れる。この状態でＡＣ（商用交流）又はＲＦ（高周波）
ＩＮ！源４よシ位相反転整合器５の端子６０，７０を通
して、高電圧印加電極６および７に、互に１８０°位相
の異なるＡＣ又はＲＦ電圧を印加すると、電極６．７の
開角θ内にグロー放電を生じ、開角０内の空間にプラズ
マを発生する。
の圧力は通常１０〜数ＴｏｒｒＯ間の−＞＋４値に保た
れる。この状態でＡＣ（商用交流）又はＲＦ（高周波）
ＩＮ！源４よシ位相反転整合器５の端子６０，７０を通
して、高電圧印加電極６および７に、互に１８０°位相
の異なるＡＣ又はＲＦ電圧を印加すると、電極６．７の
開角θ内にグロー放電を生じ、開角０内の空間にプラズ
マを発生する。
そして開角０の央部の接地電極８上に置かれた基板９の
表面に所望の処置を行なうことができる。
表面に所望の処置を行なうことができる。
れる量を任意に変化させて、処理の質を変えうる。
距離を適当にするときは、この調節は電極６，７．９放
電に全く影響を与えないか、与えることが極流低減の効
果をシランガス（ＳｉＨ，）のＲＦ放電分解による水素
化アモルファスシリコン膜の作成の例を以て説明すると
次の如くになる。
電に全く影響を与えないか、与えることが極流低減の効
果をシランガス（ＳｉＨ，）のＲＦ放電分解による水素
化アモルファスシリコン膜の作成の例を以て説明すると
次の如くになる。
この場合は、基板９は第２図のように基板載置接地電極
８上に載置され、裏側よシヒータ、−１０で約２５０℃
に加熱される。
８上に載置され、裏側よシヒータ、−１０で約２５０℃
に加熱される。
電極６，７に印加するＲＦ電力は、真空室１の容積、各
電極間の距離により異なるが９例えば真空室１の直径が
４００ｗ＋Ｉ＊電極６，７が夫々１００調角。
電極間の距離により異なるが９例えば真空室１の直径が
４００ｗ＋Ｉ＊電極６，７が夫々１００調角。
開角θが６０°、電極６と７の最も近接した部分の距離
Ｐが２０調、ＲＦ電源４の周波数が１１５６Ｍ１（ｙ、
。
Ｐが２０調、ＲＦ電源４の周波数が１１５６Ｍ１（ｙ、
。
ガス圧力８００ｍＴｏｒｒ、ガス流量８０ｓｃｃｍのと
き。
き。
ａ ％ ｉ： ｔｌ膜作成に最適の電力は５０Ｗで、こ
のときの成膜速度は９０００＾１に７ｈであった。
のときの成膜速度は９０００＾１に７ｈであった。
この電力値に於けるこの成膜速度を従来の第１図の装置
で得ることは到底望めない。
で得ることは到底望めない。
第３図には１本発明をや＼大規模に実施する場基板装置
用接地電極８１，８２．・・８６で開角θ１ 。
用接地電極８１，８２．・・８６で開角θ１ 。
な方向）の上下にガス導入系２と排気系３が付属してお
り、電極群６１〜６３と電極群７１〜７３は。
り、電極群６１〜６３と電極群７１〜７３は。
これも第２図と同様に図示しない位相反転整合器５の端
子６０と７０を通してＲＦ電源４に接続されている。（
各電極６１〜７３と端子６０．７０との間には、干渉防
止のためバッファ装置を置くことがある。） この第３図の装置が基板の大量処理に適することは説明
を要しない。
子６０と７０を通してＲＦ電源４に接続されている。（
各電極６１〜７３と端子６０．７０との間には、干渉防
止のためバッファ装置を置くことがある。） この第３図の装置が基板の大量処理に適することは説明
を要しない。
才先
基板は夫々の接地電極８１〜８６上に複数板宛載置でき
るし２円筒状真空容器を軸方向に長大にすること、大径
にして分割数を増し単位装置数を多くすること、で処理
量は更に大きくなしうる。
るし２円筒状真空容器を軸方向に長大にすること、大径
にして分割数を増し単位装置数を多くすること、で処理
量は更に大きくなしうる。
舎、
第２，３図は実施例の概急図であって多くの省略が行な
われている。
われている。
例えば、高電圧印加電極６，７の漏洩放電防止用のシー
ルドの使用は電源４の周波数、装置の処理をめざして、
被処理基板をプラズマ中に浮遊型、位に保持したシ、網
又は格子状の接地電極を用いて、接地電極と真空容器と
の中間に被処理基板を設置したシすることも可能で、そ
れぞれ相当の効果をうる。又１発生せしめるプラズマの
密度を高第３図はバッチ型の表面処理装置であったが、
これに、ロード、ロック室（真空予備室）を設け。
ルドの使用は電源４の周波数、装置の処理をめざして、
被処理基板をプラズマ中に浮遊型、位に保持したシ、網
又は格子状の接地電極を用いて、接地電極と真空容器と
の中間に被処理基板を設置したシすることも可能で、そ
れぞれ相当の効果をうる。又１発生せしめるプラズマの
密度を高第３図はバッチ型の表面処理装置であったが、
これに、ロード、ロック室（真空予備室）を設け。
基板ホルダーを可動とし１円周に沿って動かすことによ
シ、更に又、基板をテープ状の連続体とし。
シ、更に又、基板をテープ状の連続体とし。
真空容器１の内側を連続的に動かす事によシ容易に連続
生産装置として構成できる。
生産装置として構成できる。
本願の発明の三極グロー放電型表面処理装置は以上の通
シであるため、イオン衝撃損傷の少い基板処理を高速に
行なうことができる。しかも、その構造は単純であり充
分な経済性を有し、これで大量処理装置を構成すること
も容易である。本発明が、半導体装置の製造に寄与する
ところは大であり、工業的に極めて有益ということがで
きる。
シであるため、イオン衝撃損傷の少い基板処理を高速に
行なうことができる。しかも、その構造は単純であり充
分な経済性を有し、これで大量処理装置を構成すること
も容易である。本発明が、半導体装置の製造に寄与する
ところは大であり、工業的に極めて有益ということがで
きる。
第１図は従来の表面処理装置。第２図は単純な本発明の
実施例、第３図は大量処理の場合の本発明の実施例の表
面処理装置。の夫々略図である。 １：真空容器。 ２：ガス導入系。 ３：排気系。 ４：電源。 ５：位相反転整合器。 ６．７：高電圧印加電極。 ８：接地電極。 ９：基板。 １０：ヒーター 特許出願人 日電アネルノ（株式会社
実施例、第３図は大量処理の場合の本発明の実施例の表
面処理装置。の夫々略図である。 １：真空容器。 ２：ガス導入系。 ３：排気系。 ４：電源。 ５：位相反転整合器。 ６．７：高電圧印加電極。 ８：接地電極。 ９：基板。 １０：ヒーター 特許出願人 日電アネルノ（株式会社
Claims (1)
- 所定の気体をグロー放電により分解し、基板表面に所定
の処理を施す装置であって、真空容器内に適宜の開角（
１８０°以下）をもって設置されため高電圧印加電極に
対向して設けられた該基板及び接地電極と、該一対の高
電圧印加電極に対し互いに１８０°位相の異なる交流又
は高周波電圧を印加する手段とを具えたことを特徴とす
る三極グロ゛パ丘放屯型表面処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22293183A JPS60115220A (ja) | 1983-11-26 | 1983-11-26 | 三極グロ−放電型表面処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22293183A JPS60115220A (ja) | 1983-11-26 | 1983-11-26 | 三極グロ−放電型表面処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60115220A true JPS60115220A (ja) | 1985-06-21 |
Family
ID=16790107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22293183A Pending JPS60115220A (ja) | 1983-11-26 | 1983-11-26 | 三極グロ−放電型表面処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60115220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0639939A1 (en) * | 1993-08-20 | 1995-02-22 | Ebara Corporation | Fast atom beam source |
-
1983
- 1983-11-26 JP JP22293183A patent/JPS60115220A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0639939A1 (en) * | 1993-08-20 | 1995-02-22 | Ebara Corporation | Fast atom beam source |
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