JPS60234313A - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

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JPS60234313A
JPS60234313A JP8943084A JP8943084A JPS60234313A JP S60234313 A JPS60234313 A JP S60234313A JP 8943084 A JP8943084 A JP 8943084A JP 8943084 A JP8943084 A JP 8943084A JP S60234313 A JPS60234313 A JP S60234313A
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electrode
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Akira Takamatsu
朗 高松
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/06Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
    • C23C16/18Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metallo-organic compounds
    • C23C16/20Deposition of aluminium only
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はプラズマを利用して成膜やエツチングを行なう
処理技術に関し、特に半導体装置の製造におけるプラズ
マ処理に利用して有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
半導体装置の製造に必要不可欠の工程としてエツチング
工程や成膜工程が挙けられるが、近年のこの種の処理工
程にはプラズマを利用した処理が多用されてきている◇
即ち、プラズマCVD 、プラズマスパッタ、プラズマ
イオンエツチング法等であシ、チャンバ内を所要の真空
圧に保った上でチャンバ内の対電極間に高周波エネルギ
を印加することにより両電極間にプラズマを発生させ、
このプラズマによるイオンエネルギによって成膜やエツ
チングを行なうものである。
しかしながら、この種の処理装置は、いずれも対電極間
に被加工物であるウェーハを配置してプラズマ処理する
構造となっているため、プラズマをウェーハ表面の真近
で発生させかつ処理を行なうことができ効率的には優れ
ている反面、ウェーハはプラズマ中の高電界にさらされ
ることになり、ウェーハ表面にダメージを受け易く、半
導体装置の製造歩留を低下させ更に信頼性が低下される
ことになる。この対策としてはウェーハをプラズマの高
電界から離すことが考えられるが、単に離すのみでは処
理効率が低下されかつ十分な処理が行なわれなくなるお
それがあるというととが本発明者によって明らかにされ
た。
プラズマエツチング装置について述べである文献として
、電子材料1982年別冊(工業調査会発行、昭和57
年11月15日発行、P146〜P151)がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的はウェーハにプラズマの高電界によるダメ
ージを与えることがなく、しかも一方では高効率のプラ
ズマ処理を行なうことができるプラズマ処理装置を提供
することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりであるO すなわち、チャンバ内に対向配置した一対の電極の対向
面にガス供給孔を形成する一方、他方の電極には透孔を
形成し、かつウェーハは前記他方の電極の背後に支持す
る構成とすることにより、ウェーハを両電極間の高電界
領域から退避させて高電界によるダメージを防止する一
方、一方の電極から供給されるガス流と他方電極の透孔
を利用してプラズマを他方電極背後のウェーハにまで延
在させ、これにより良好なプラズマ処理を可能とするも
のである。
〔実施例〕
図は本発明をプラズマCVD装置に適用した場合を示し
、特にウェーハ主表面にA、l (アルミニウム)膜を
形成する装置として構成した実施例を示している。図に
おいて、内部に気密室を形成し得るベルジャ1はその内
部に上部、下部の互いに対向配置した一対の平行平板型
電極2,3を有し、両者に高周波電力源4を接続してい
る。上部電極2はその内部にガス通路5を形成し、図外
のガス源から中央支持軸2&内に供給されるガスを上部
電極2の下面(下部電極3との対向面)に開口した多数
のガス供給口6からシャワー状に吹出すようになってい
る。一方、下部電極3は多数の透孔7を下部電極3厚さ
方向に形成し、これらの透孔7を通して下部電極3の上
下空間を連通させている。そして、下部電極3の下側位
置には上下垂直方向に立設された複数個の板状サセプタ
8を列設し、これらサセプタ8の立面上にウェーハ9を
支持している。なお、サセプタ8はグラウンド接続して
いる。また、前記チャンバ1の外周囲には、前記両電極
2.3開位置に磁場発生装置10を配設して両電極2,
3間に磁場を発生し、壕だサセプタ8の周囲位置にはヒ
ータ11を配設してウェーハ9を加熱するようにしてい
る。
更に前記ベルジャ1の下部には排気口12fc開設して
これには排気管13を接続し、かつこの排気管13には
排気浄化装置14と排気ポンプ15を介装している◇排
気ポンプ15は排気口12を通してベルジャ1内を真空
引きし、ベルジャ1内を所望の真空圧に設定できる。排
気浄化装置14は内部に多数枚のフィン16をトラップ
として設はり1体構造に形成し、排気管13内を通流す
るガスをこのフィン16に沿って通流させてその通流長
をかせぐようにしている。但し、排気抵抗が大きくなる
ことを防止するために本例では3個の装置を並列接続し
ている。そして、これら浄化装置14にはヒータ17を
沿設し、内部を通流される排気を加熱するようにしてい
る。
以上の構成において、図外のガス源からTIBA(トリ
イソブチルアルミニウム:・(1−C4Ho )aAf
fl )ガスを上部電極2内のガス供給口6に供給し、
ここからベルジャ1内に吹出させる。一方、排気ポンプ
15を動作させ、排気口12からベルジャ1内を真空引
きし、これによりベルジャ1内を所要のTIBAガス圧
力に設定する。一方、磁場発生装置10とヒータ11を
作動してベルジャ1内に磁場を発生させると共にウェー
ハ9を加熱する。
そして、両電極2,3間に高周波電力tl−印加すれば
、両電極間にプラズマが発生され、これによシ次の反応
が進められる。
(1−C,H9)、Aノ→u↓+3 (i C4Ha 
)十ΣH2そして、この反応によpウェーハ9主表面へ
のMの堆積が開始されることになるが、このときプラズ
マは磁場やガス吹出力等によって下部電栢3の透孔7を
通して下部電極3の下側、つまシウェーハ9を設置して
いる背後位置にまで到達される。このため、Mは加熱さ
れているウェーハ9の主表面に堆積され緻密なAl膜が
形成されることになる。この間、ウェーハ9は両電極2
.3間での高電界域から離れた位置に保たれかつ自身は
サセプタ8を介してグランド電位に保たれているので、
高電界によるダメージを受けることはない。
一方、ウェーハ9主表面には下部電極3の透孔7を通し
てプラズマPが到達されるので、効率の良いM膜の形成
が可能とされる。
ここで、ベルジャ1内の反応ガスは排気口12゜排気管
13を通して外部に排出されることになるが、この排気
中に未反応ガスが混入していると発熱ないし過熱による
不具合が発生するおそれがある。このため、ヒータ17
を動作して浄化装置16内を通流する排気を加熱すれば
、TIBAは加熱()265℃)によって容易に前述の
反応が行なわれ、Mをフィン16上に堆積させながら既
反応ガスとなって排出されることになる。これにより、
前述の不具合を未然に防止できる。なお、排気管13の
下流には更に別の浄化装置を付設することが好ましい。
〔効果〕
(1) プラズマを発生させる対電極の一方にガス供給
口を設け、他方電極に透孔を形成し、この他方電極の背
後にウェーハを設置してプラズマ処理を行なうように構
成しているので、高周波電力が印加されて両電極間に生
じる高電界に対してウェーハを離れた位置に保持でき、
これによりウェーハを高電界ダメージから保護すること
ができる。
(2)一方電極からのガス吹出しや磁場等によって、両
電極間に発生されたプラズマを他方電極の透孔を通して
他方電極背後位置にまで到達させることができるので、
ウェーハ主表面への膜形成を高効率に行なうことができ
る。
(3) ウェーハをグランド電位に保つこと如よシ、前
記(1)における高電界からの保護を更に改善できる。
(4)排気管中K、加熱にょシ未反応ガスを熱分解させ
る浄化装置を付設することにより、未反応ガスの外部へ
の排出を防止でき、公害やその他の問題を未然に防止す
ることができる。また、A7等の回収も可能となる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはbうlでもな5゜たとえば、ベルジャ周
囲に設けた磁場発生装置に代えてヒータを用いてもよい
。また、電極やウェーハ等は横方向に配列してもよく丈
には現状に配列した構成であってもよい。
〔利用分野〕
以上の説明では主、J= I−’7木亮aS央lFF−
プも纒れた発明をその背尤となった利用分野であるM膜
の形成用プラズマCVD装置に適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではなく、プラズマを
利用する装置であれば、スパッタ装置1.エツチング装
置等、種々の処理装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明のプラズマ処理装置の全体構成を示す縦断面
図である。 1・・・ベルジャ、2・・・上部電極、3・・・下部電
極、4・・・高周波電力源、6・・・ガス供給口、7・
・・透孔、8・・・サセプタ、9・・・ウェーハ、1o
・・・磁場発生装置、11・・・ヒータ、12・・・排
気口、13・・・排気口、14・・・浄化装置、15・
・・排気ポンプ、16・・・フィン、17・・・ヒータ
、P・・・プラズマ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、所要のガス圧力に設定できる室内に対をなす電極を
    対向配置しかつこれら両電極間に高周波電力を印加でき
    るように構成してなり、前記一方の電極には他方の電極
    に向けて反応ガスを吹出し可能なガス供給口を形成し、
    他方の電極には対向する方向に透孔を形成し、半導体ウ
    ェーハ等の被処理物は前記透孔を臨む他方電極の背後位
    置に設置することを特徴とするプラズマ処理装置。 2、被処理物をグランド電位に保ってなる特許請求の範
    囲第1項記載のプラズマ処理装置。 3、被処理物の主表面を透孔の形成方向と略平行に向け
    てなる特許請求の範囲第1項又は第2項記載のプラズマ
    処理装置。
JP8943084A 1984-05-07 1984-05-07 プラズマ処理装置 Pending JPS60234313A (ja)

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