JPS63111174A - Method and apparatus for treating surface of substrate in vacuum vessel - Google Patents

Method and apparatus for treating surface of substrate in vacuum vessel

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JPS63111174A
JPS63111174A JP25945886A JP25945886A JPS63111174A JP S63111174 A JPS63111174 A JP S63111174A JP 25945886 A JP25945886 A JP 25945886A JP 25945886 A JP25945886 A JP 25945886A JP S63111174 A JPS63111174 A JP S63111174A
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Hiroyuki Nawa
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Abstract

PURPOSE:To change DC bias generated on the surface of a substrate with high reproducibility by relatively changing the distance from electrode members to a support member supporting the substrate. CONSTITUTION:AC voltage is impressed to electrode members insulated electrically from the wall of a vacuum vessel 1 to generate plasma in the vessel 1 by glow discharge. A substrate to be surface-treated with the plasma is supported on a support member 9 and the distance from the support member 9 to the electrode members is mechanically changed to change DC bias generated on the surface of the substrate with respect to the AC voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空槽、例えばCVD装置内における基板の
表面処理方法及び装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for surface treatment of a substrate in a vacuum chamber, such as a CVD apparatus.

〔従来の技術及びその問題点〕[Conventional technology and its problems]

第9図は第1の従来倒置を示し、真空槽妓0内でウェハ
ー(9■は複数枚マウントする場合を示しているが、1
枚だけをマウントする場合でも同様である。ウェハー田
をその表面にマウントしたステージ本体[F]Dはアー
スシールドりと共に回転伝達機構(911を介してモー
ター□□□によ)回転駆動される。ステージ本体SDと
アースシールド(8zは絶縁碍子(へ)により電気的に
絶縁されてお9、ステージ本体!813にはDC又はR
F電力導入部(至)(回転接触式、コンデンサーカップ
リング式等の方法がある)によシDC又はRF電力が印
加される。回転の際の真空シール及び回転−軸のtブレ
防止は真空槽壁(財)の開口に嵌着された真空回転シー
ル(へ)によって行なわれる。(シール方法には0リン
グシール、ウィルソンシール又は磁性流体シール等が用
いられる)。
Figure 9 shows the first conventional inversion, in which wafers (9■ indicates a case where multiple wafers are mounted, but one
The same thing applies when only one sheet is mounted. The stage body [F]D on which the wafer field is mounted is rotationally driven together with the earth shield by a rotation transmission mechanism (by motor □□□ via 911). The stage body SD and the earth shield (8z are electrically insulated by an insulator 9, and the stage body!813 has DC or R
DC or RF power is applied to the F power introduction section (there are methods such as a rotary contact type and a capacitor coupling type). Vacuum sealing during rotation and prevention of vibration of the rotation shaft are achieved by a vacuum rotary seal fitted into an opening in the vacuum chamber wall. (O-ring seals, Wilson seals, magnetic fluid seals, etc. are used as sealing methods).

ステージ本体部には加熱ヒーター、冷却水路の両方又は
片方が設けられておシヒーター電力、冷却水の導入は導
入部g31 (ロータリージ四インド等)Kよシ行なわ
れる。
The stage main body is provided with both or one of a heater and a cooling waterway, and the heater power and cooling water are introduced through an introduction part G31 (rotary stage, etc.) K.

第10図は第2の従来例弧′を示すが第9図の従来例(
801との差異は加熱ヒーター機構(92をステージ本
体部とは切り離して真空槽(財)に固定して設置してい
る点であシ、回転に関する機構等は同様である。
Figure 10 shows the second conventional example arc', while the conventional example in Figure 9 (
The difference from 801 is that the heater mechanism (92) is separated from the stage main body and fixed to a vacuum chamber, and the mechanisms related to rotation are the same.

なお、第9図に対応する部分については同一の符号を付
すものとする。
Note that parts corresponding to those in FIG. 9 are given the same reference numerals.

然るに$9図やアースシールド機構を付加した第10図
の機構においてステージ本体のりにRFi力を与え真空
槽(財)にグロー放電によるプラズマを発生させた場合
、ウェハー(90)表面(ステージ本体表面に発生する
DCバイアスとその表面にマウントされたウェハー表面
に発生するDCバイアスは厳密には多少異なるが本明細
書では同じとみなして説明を進める)に実効的に発生す
るDCバイアスを可変とするにはRFt力自体を変化さ
せるか、別にRF電力伝達回路内にステージ機構全体の
インピーダンスを変化させる機構(コンデンサー、コイ
ル、抵抗等)を設ける等、電気的に変化させるしか方法
がない。また、DC又はRF電力導入部(ハ)には回転
体に電力を供給するための機構が採用されなければ・な
らず、この保守、点検の面でも難点がある。また、イン
ピーダンスを変化させる機構の要素としてのコンデンサ
ー、コイル、抵抗に特性変化などがあってはDCバイア
スの微妙な調整は困難となる。
However, in the mechanism shown in Figure 9 or Figure 10 with an earth shield mechanism, if RFi power is applied to the stage body glue and plasma is generated by glow discharge in the vacuum chamber, the wafer (90) surface (stage body surface Although the DC bias generated on the wafer surface and the DC bias generated on the wafer surface mounted on the wafer surface are strictly speaking slightly different, in this specification, the explanation will proceed assuming that they are the same). The only way to do this is to change the RFt force itself, or to change it electrically, such as by providing a mechanism (capacitor, coil, resistor, etc.) that changes the impedance of the entire stage mechanism in the RF power transmission circuit. Furthermore, a mechanism for supplying power to the rotating body must be employed in the DC or RF power introduction section (c), which poses difficulties in terms of maintenance and inspection. Furthermore, if there are characteristic changes in the capacitors, coils, and resistors that are the elements of the mechanism that changes impedance, delicate adjustment of the DC bias becomes difficult.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は上記問題に鑑みてなされ、純機械的に極めて簡
単に、かつ再現性よくウェハーに与えるDCバイアスを
変えることができる真空槽内における基板の表面処理方
法及び装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for surface treatment of a substrate in a vacuum chamber, which can change the DC bias applied to a wafer in a purely mechanical manner, extremely simply, and with good reproducibility. do.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

以上の目的は、本発明の第1発明によれば真空槽の壁部
と電気的に絶縁され該真空槽内にグa −放電によるプ
ラズマを発生させるべく交流電圧を印加される電極部材
と、該プラズマにより表面処理されるべき基板を支持す
るための支持部材との間の距離を変えることによυ前記
支持部材表面(又は該支持部材表面にマウントされた基
板表面〕に発生する前記交流電圧に対するDCバイアス
を変化させるようにしたことを特徴とする真空槽内にお
ける基板の表面処理方法によって達成される。
According to the first aspect of the present invention, the above object is to provide an electrode member that is electrically insulated from the wall of a vacuum chamber and to which an alternating current voltage is applied to generate plasma due to gua discharge in the vacuum chamber; The AC voltage generated on the surface of the support member (or the surface of the substrate mounted on the surface of the support member) by changing the distance between the support member and the support member for supporting the substrate to be surface-treated by the plasma. This is achieved by a method for surface treatment of a substrate in a vacuum chamber, which is characterized in that the DC bias for the substrate is varied.

また、本発明の第2発明によれば、真空槽の壁部と電気
的に絶縁され、該真空槽内にグロー放電によるプラズマ
を発生させるべく交流電圧を印加される電極部材と;前
記壁部又は前記電極部材を摺動自在に挿通する駆動軸と
;該駆動軸の前記真空槽側の端部に固定され、該プラズ
マにより表面処理されるべき基板を支持するための支持
部材と;前記駆動軸をその軸方向に沿って駆動するため
の駆動機構と;から成り、前記駆動機構の駆動によシ前
記電極部材と、前記支持部材との間の距離を変えて、前
記支持部材表面又は該支持部材表面にマウントされた基
板表面に発生する前記交流電圧に対するDCバイアスを
変化させるようにしたことを特徴とする真空槽内におけ
る基板の表面処理装置によって達成される。
Further, according to a second aspect of the present invention, an electrode member that is electrically insulated from a wall of a vacuum chamber and to which an alternating current voltage is applied to generate plasma by glow discharge in the vacuum chamber; or a drive shaft that slidably passes through the electrode member; a support member that is fixed to the end of the drive shaft on the vacuum chamber side and that supports the substrate to be surface-treated by the plasma; a drive mechanism for driving the shaft along its axial direction; and by driving the drive mechanism, the distance between the electrode member and the support member is changed, and the distance between the support member surface or the support member is changed. This is achieved by a surface treatment apparatus for a substrate in a vacuum chamber, characterized in that the DC bias with respect to the AC voltage generated on the surface of the substrate mounted on the surface of the support member is changed.

〔作 用〕[For production]

電極部材(几F電圧を印加されている)に対し基板(ウ
ェハー)を支持する支持部材を相対的に移動して相互間
の距離を変えるだけで、支持部材表面、従ってその上に
マウントされた基板表面に発生するDCバイアスを変え
ることができる。
By simply moving the support member that supports the substrate (wafer) relative to the electrode member (to which a F voltage is applied) and changing the distance between them, the surface of the support member, and therefore the The DC bias generated on the substrate surface can be changed.

距離に応じてDCバイアスを変えることができるので、
その調節は容易であわ、従来例のようなRFg力部にロ
ータリジヨイント機構を用いることが、不要とし得る。
Since the DC bias can be changed depending on the distance,
The adjustment is easy, and it may be unnecessary to use a rotary joint mechanism in the RFg force section as in the conventional example.

よって全体の構成を単純化でき保守、点検のインターバ
ルを長くし得るものとする。
Therefore, the overall configuration can be simplified and maintenance and inspection intervals can be lengthened.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例によるCVD装置について図面を
参照して説明する。
Hereinafter, a CVD apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本実施例のCVD装置の全体を示すが、図にお
いて真空槽(1)の−側端壁部には反応ガス導入用ノズ
ル(2)が取シ付けられ、他端側の底壁部には排気孔(
3)が形成されている。排気孔(3)は排気パイプ(4
)及びメインダクト(5)を介して図示しない排気装置
に接続されている。また、他側壁部にはウェハー取出用
の開口ff01が形成され、これは図示せずとも気密な
ゲートバルブによシ開閉自在となっている。
Figure 1 shows the entire CVD apparatus of this embodiment. In the figure, a reactant gas introduction nozzle (2) is attached to the - side end wall of the vacuum chamber (1), and the bottom of the other end. There are exhaust holes on the wall (
3) is formed. The exhaust hole (3) is the exhaust pipe (4
) and a main duct (5) to an exhaust system (not shown). Further, an opening ff01 for taking out a wafer is formed in the other side wall, and this can be opened and closed by an airtight gate valve (not shown).

真空槽(1)の下方には本発明に係わる上下回転駆動機
構(6)が配設され、カバー(7)はこれを覆っている
。これらは真空槽(1)に対し固定され、また真空槽(
1)は架台−)(部分的に図示)にボルト111により
固定されている。
A vertical rotation drive mechanism (6) according to the present invention is disposed below the vacuum chamber (1), and a cover (7) covers this. These are fixed to the vacuum chamber (1) and are also fixed to the vacuum chamber (1).
1) is fixed to a frame -) (partially shown) with bolts 111.

真空槽(1)内には第2図及び第3図に明示されるよう
に円板形状のサセプター(9)が臨んでおり、この直下
にはステージ本体(8)が配設され、その外周縁部にお
いて、絶縁7ランジσυを介して、これと同心的に配設
されたアースシールド体αQにボルト(イ)により気密
に直走されている。アースシールド体Q0は外周縁部で
気密にボルト(43によシ真空槽(1)の底壁部C14
) K固定されている。アースシールド体OQの上面に
は石英製リング(至)が貼着されている。
As clearly shown in Figures 2 and 3, a disc-shaped susceptor (9) faces inside the vacuum chamber (1), and the stage body (8) is disposed directly below the susceptor (9). At the periphery, a bolt (a) runs straight through the insulating 7 langes συ to an earth shield body αQ arranged concentrically therewith in an airtight manner. The earth shield Q0 is airtightly attached to the bottom wall C14 of the vacuum chamber (1) by bolts (43) at the outer periphery.
) K is fixed. A quartz ring is attached to the upper surface of the earth shield body OQ.

サセプター(9)には、これと一体的にその中心部で回
転軸(イ)が固定されており、ステージ本体(8)の中
心孔(8a)を挿通して、べo −%を有する真空回転
シール装置(17)により気密に、かつ回転可能に支承
されている。真空回転シール装置αηは更に上下一対の
ベアリング(tea)(tab)を有し、これらで回転
軸(ト)を支承するのであるが、これらベアリング(t
sa)(xsb)を嵌着させたベアリングケースα9は
下端部で中間取付板切に固定されている。
A rotating shaft (A) is integrally fixed to the susceptor (9) at its center, and is inserted through the center hole (8a) of the stage body (8) to create a vacuum having a It is airtightly and rotatably supported by a rotary seal device (17). The vacuum rotary sealing device αη further has a pair of upper and lower bearings (tea) (tab), which support the rotating shaft (t).
The bearing case α9 into which the bearings sa) (xsb) are fitted is fixed to the intermediate mounting plate cutout at the lower end.

回転軸(至)の下端部近くにはブーIJ (zx)が固
定され、またこの下方に位置する下段取付板■には当板
(8)を介してモータ四が固定されている。当板万はボ
ルトl511によりモータ■に固定され、第5図に示す
ように該当板αはその垂直部(27a)がアングル部材
(120)にボルト(121)によシ固定されることに
よ)取付根回に対し固定される。モータ固の回転軸(2
41の先端部にはグー!J c!31がキー(122)
と六角孔付上S′)ねじ(123)によシ固定されてお
り、これと上述のブーIJ211との間にタイミングベ
ルト◎が巻装されている。
A boo IJ (zx) is fixed near the lower end of the rotating shaft (to), and a motor 4 is fixed to a lower mounting plate (2) located below this via a contact plate (8). The plate 100 is fixed to the motor ■ by bolts l511, and as shown in Fig. 5, the vertical part (27a) of the plate α is fixed to the angle member (120) by bolts (121). ) Fixed to the mounting base. Rotating shaft of motor (2
Goo on the tip of 41! Jc! 31 is the key (122)
and a hexagonal hole upper S' screw (123), and a timing belt ◎ is wound between this and the above-mentioned boot IJ211.

下段取付板C26+の下方には更に基台板c!印が配設
され、これは第3図〜M5図に明示されるように等角度
間隔で配設された3本のガイドシャフト四により上方の
ステージ本体(8)と一体的に固定される。
There is also a base plate c below the lower mounting plate C26+! A mark is provided, which is integrally fixed to the upper stage main body (8) by three guide shafts 4 arranged at equal angular intervals as clearly shown in FIGS. 3 to M5.

ガイドシャフト(至)の上端部のねじ部(38a)がス
テージ本体(8)のねじ孔に螺着固定され、下端部のね
じ部(3sb)にはナラ) (124)が螺着締めつけ
られることにより基台板(至)に固定される。上段取付
板(39及び中間取付根回、下段取付板■にはリニアボ
ールベアリング剛口が固定されており、ガイドシャツ)
 (351を摺動自在に案内しており、これによシ上段
取付板田、中間取付板切、下段取付板側はガイドシャフ
トC9に宿って正確に上下動することができるようにな
っている。
The threaded portion (38a) at the upper end of the guide shaft (to) is screwed into the screw hole of the stage body (8), and the screw (124) at the lower end is screwed and tightened. is fixed to the base plate (to). Upper mounting plate (39 and intermediate mounting base, lower mounting plate ■ has fixed linear ball bearing rigid mouth, guide shirt)
(351 is slidably guided, and the upper mounting plate, middle mounting plate, and lower mounting plate side are housed in the guide shaft C9 and can be moved up and down accurately. .

基台板Q81にはエアシリンダ装置のが固定されており
、その駆動aラド夏の先端部はポル)C311によシ下
段取付板(2eに固定されている。回転軸(至)の下端
部は下段取付板ωの開口(26a)を挿通しており、こ
れに軸部水冷導入装置6Qが取り付けられている。
The air cylinder device is fixed to the base plate Q81, and the tip of the driving arad is fixed to the lower mounting plate (2e) by C311.The lower end of the rotating shaft (to) is inserted through the opening (26a) of the lower mounting plate ω, and the shaft water cooling introduction device 6Q is attached to this.

これは主としてa−タリーユニオンから成っており、図
示せずとも、こ\から冷媒が導入され、回転軸(イ)の
中空部を通って、ステージ本体(8)の中空部に供給さ
れ、更に回転軸(ト)の他方の中空部を通って循環する
ようになっている。(矢印で冷媒の導入、導出を示す) 上段取付板東には更にウエノ・−・リフトビン(4CJ
が第4図に明示されるように3本その下端部で螺着、固
定されており、その上端部はステージ本体(3)の周縁
部に形成した貫通孔(8b)を挿通している。
This mainly consists of an a-tally union, and although it is not shown in the figure, the refrigerant is introduced from this, passes through the hollow part of the rotating shaft (a), is supplied to the hollow part of the stage body (8), and then It circulates through the other hollow part of the rotating shaft (g). (The arrows indicate the introduction and extraction of refrigerant.) There is also a Ueno lift bin (4CJ) on the east side of the upper mounting plate.
As clearly shown in FIG. 4, three of them are screwed and fixed at their lower ends, and their upper ends are inserted through through holes (8b) formed in the peripheral edge of the stage body (3).

ステージ本体(8)の底部と上段取付版盤との間にはウ
ェハー・リフトビン(41を被覆するようにベロース(
411が張設されている。これによシ、ウエノ1−。
Between the bottom of the stage body (8) and the upper mounting plate, there is a bellows (
411 is installed. For this, Ueno 1-.

リフトビン(40)は大気とは遮断した状態におかれる
The lift bin (40) is kept isolated from the atmosphere.

基台板■には更にウエノ・−上下駆動シリンダー装置3
zが固定され、その駆動QラドWの先端部はリンクポー
ル(ロ)を介して上段取付飯田に結合されている。
The base plate also has Ueno--vertical drive cylinder device 3.
z is fixed, and the tip of its driving Qrad W is connected to the upper mounting plate via a link pole (b).

第2図に示すようにサセプタ(9)には中心の周シに等
角度間隔で3個の長孔(4カが形成され、これらは上述
のウェハー・リフトビンt40が配設されている円周と
同一の円周上にあって、第3図では整列していないが、
サセプター(9)をステージ本体(3)に対し回動させ
ることにより第2図に示すように整列するようになって
いる。各図でウェハーは図示されていないが、サセプタ
ー(9)の上に載置されたウェハーはシリンダ装置c3
2の駆動によシ駆劾ロッド田は上昇し、従って上段取付
板c39及びウェハー・リフトビン旧が、上昇するとウ
ェハーを押し上げるようになっている。サセプター(9
)はモータ四により回転駆動てれるのであるが、その長
孔(4カがウェハー・リフトビン(4C)と整列する立
置で停止するようにするための位置決め手段(102)
はプーリ(2Dの下方に配役さ乳ている。
As shown in FIG. 2, the susceptor (9) has three elongated holes (four holes) formed at equal angular intervals around the center circumference, and these holes are located around the circumference where the above-mentioned wafer lift bin T40 is arranged. Although they are on the same circumference and are not aligned in Figure 3,
By rotating the susceptor (9) relative to the stage body (3), the susceptor (9) is aligned as shown in FIG. 2. Although the wafer is not shown in each figure, the wafer placed on the susceptor (9) is in the cylinder device c3.
The drive rod 2 rises, and therefore the upper mounting plate C39 and the wafer lift bin lift up to push up the wafer. Susceptor (9)
) is rotated by the motor 4, and the elongated hole (positioning means (102) for stopping it in an upright position aligned with the wafer lift bin (4C)) is provided.
The pulley (2D) is placed below.

またステージ本体(8)の外周な部にはセンサー取付支
柱(旬の上端部が固定されており、これにはセンサー+
451 F6Zが取付けられていて、センサー(451
は下段取付板C61の上昇位置、従ってサセプター(9
)の上昇位置を検出し、センサー!621は上段取付版
盤、従ってウェハー・リフトビン(4Gの上昇位置を検
出するようになっている。
In addition, a sensor mounting column (the upper end of which is fixed) is attached to the outer periphery of the stage body (8).
451 F6Z is installed and the sensor (451
is the raised position of the lower mounting plate C61, and therefore the susceptor (9
) detects the rising position of the sensor! Reference numeral 621 indicates the upper mounting board, which is designed to detect the elevated position of the wafer lift bin (4G).

なお、第3図に概略的に示すが、ステージ本体(3)に
は電路(101)を介してRF電力供給部(100)か
らRFt力が供給されるようになっている。
Note that, as schematically shown in FIG. 3, RFt power is supplied to the stage body (3) from an RF power supply section (100) via an electric line (101).

以上、本発明の実施例建ついて説明したが、次に、この
作用、効果などについて説明する。
The embodiments of the present invention have been described above, and the functions, effects, etc. thereof will now be described.

図示せずともサセプター(9)の上にはウェハーもしく
は基板が載置されているものとする。また、真空槽(1
)内は所望の圧力に排気され、またグミ−放電によるプ
ラズマ発生に必要なガス気体が所定の圧力迄導入されて
いるものとする。
It is assumed that a wafer or a substrate is placed on the susceptor (9) even though it is not shown. In addition, a vacuum chamber (1
) is evacuated to a desired pressure, and gas necessary for plasma generation by gummy discharge is introduced to a predetermined pressure.

シリンダ装置のを駆動すると、aラドC01の上昇と共
に下段取付板C61、中間取付板の、これとベアリング
ケーシングCL9及びベアリング(18a)(18b)
を介して一体的な回転@α椴は上昇する。従って、これ
と一体的なサセプター(9)も上昇し1、ステージ本体
(8)の上面からの距離dが増大する。
When the cylinder device is driven, as the arad C01 rises, the lower mounting plate C61, the intermediate mounting plate, the bearing casing CL9, and the bearings (18a) (18b)
The integral rotation @α rises through . Therefore, the susceptor (9) integrated therewith also rises 1, and the distance d from the top surface of the stage body (8) increases.

第8図人、B、 Cはこのときのdの変化と、プラズマ
発生時にサセプター(9)表面又はこの上のウェハーW
表面に発生する電位Vとの関係を示しているが、第8図
人ではdがd、と小さいがDCバイアス電圧Vdc、は
比較的太きい。第8図Bに示すようにdがd、と更!で
犬きくなるとDCバイアス電圧Vd c2は更に/」・
さくなる。次いで第8図Cに、示すようにdがd、と更
に犬さくなるとDCバイアス電圧Vdc3は更に小さく
なる。すなわち、サセプター(9)の上昇距離に応じて
、これに発生する電位、及びDCバイアス電圧を変化さ
せることができる。
Figure 8 shows the changes in d at this time and the susceptor (9) surface or the wafer W on it when plasma is generated.
FIG. 8 shows the relationship with the potential V generated on the surface. In humans, d is small, but the DC bias voltage Vdc is relatively large. As shown in Figure 8B, d becomes d, and so on! As the noise increases, the DC bias voltage Vd c2 further increases.
It gets colder. Next, as shown in FIG. 8C, when d becomes even smaller, the DC bias voltage Vdc3 becomes even smaller. That is, the potential generated therein and the DC bias voltage can be changed depending on the distance the susceptor (9) rises.

一般に、スパッター、エツチング、P−CVD等の処理
中にはウェハーに几Fバイアスを与え、また膜質、ステ
ップカバレージ、エツチングの異方性等に対する処理効
果を図るために適切なりCバイアス電圧をウェハーに供
給するようにしているが、従来はこれを電気的な調節に
よ°り行なっていた。
Generally, during sputtering, etching, P-CVD, etc., a wafer is applied with a F bias voltage, and an appropriate C bias voltage is applied to the wafer in order to achieve processing effects on film quality, step coverage, etching anisotropy, etc. Conventionally, this was done by electrical adjustment.

然しなから、不実施例によれば、サセプター(9)を上
下に移動させてステージ本体(8)からの上下方向の距
離dを変えることにより容易にこのDCバイアス電圧を
変えることができる。
However, according to the non-embodiment, this DC bias voltage can be easily changed by moving the susceptor (9) up and down and changing the vertical distance d from the stage body (8).

従って、本実施例ではサセプター(9)の上に裁置させ
るウェハーの表面に形成される膜質、その他の特性を考
慮してサセプター(9)の上昇位置が決められる。中間
取付根回、下段取付板(26)はガイドシャフトメによ
シ案内されて上昇する。従って回転!1II(イ)はガ
イドシャフト(至)に沿って正確に芯ぶれすることなく
上昇し、所定高さに至ると、これがセンサー取付支柱t
44)に取り付けられたセンサー;45)がこれを検知
し、この検知信号をシリンダ% 資C29’、に供給す
る。これによりシリンダ装置のの駆動は停止し、サセプ
ター(9)はステージ本体(8)から所定距離、離れた
高さで停止する。
Therefore, in this embodiment, the elevated position of the susceptor (9) is determined in consideration of the quality of the film formed on the surface of the wafer placed on the susceptor (9) and other characteristics. The intermediate mounting base and lower mounting plate (26) are guided by the guide shaft mechanism and raised. So rotate! 1II (a) rises along the guide shaft (to) accurately without deviation, and when it reaches a predetermined height, it moves to the sensor mounting column t.
A sensor attached to 44); 45) detects this and supplies this detection signal to cylinder C29'. As a result, the driving of the cylinder device is stopped, and the susceptor (9) stops at a height a predetermined distance from the stage body (8).

次いでモータ(25)が駆動される。この回転力はタイ
ミングベル) [221、ブーIJ f21Jを介して
ロ伝軸α−j/C伝達され、サセプター(9)が回転す
る。反応ガス4入用ノズルク2)から真空槽(1)内に
反応ガスが導入され、サセプター(9)の上に載置され
たウェハーの表面に反応ガスの成分で成る薄膜が回転に
より一様な厚さで形成される。
The motor (25) is then driven. This rotational force is transmitted to the transmission shaft α-j/C via the timing bell) [221 and Boo IJ f21J, and the susceptor (9) rotates. A reaction gas is introduced into the vacuum chamber (1) from a nozzle 2) containing four reaction gases, and a thin film made of the components of the reaction gas is uniformly spread on the surface of the wafer placed on the susceptor (9) by rotation. formed in thickness.

所定の厚さの薄膜が形成されると、反応ガスの導入を停
止し、モータ■の駆動は停止される。すなわち、サセプ
ター(9)の回転は停止される。次いでシリンダ装置四
が駆動され、駆動ロッドω)は下降され、サセプター(
9)は下降され、センサー(49の検知信号によりシリ
ンダ装置 (291は停止させられる。
When a thin film of a predetermined thickness is formed, the introduction of the reaction gas is stopped, and the driving of the motor (2) is stopped. That is, the rotation of the susceptor (9) is stopped. Next, the cylinder device 4 is driven, the drive rod ω) is lowered, and the susceptor (
9) is lowered, and the cylinder device (291) is stopped by the detection signal of the sensor (49).

よって、サセプター(9)は第3図に示す位置をとる。Therefore, the susceptor (9) assumes the position shown in FIG.

なお、モーターの駆動停止時には位置決め手段(102
)によシサセプタ−(9)は七の長孔fQが下方のウェ
ハー・リフトビン(40と整列した角度位置で回転停止
する。
Note that when the motor is stopped, the positioning means (102
), the scissor receptor (9) stops rotating at an angular position where the seven elongated holes fQ are aligned with the wafer lift bin (40) below.

次いで、ウェハー上下駆動シリンダ装置C32が駆動さ
れ、上段取付板C3eが上昇させられる。従ってウェハ
ー・リフトビン(4(1が共に上昇し、サセプター(9
)の長孔(4カから突出し、ウェハーを押し上げる。
Next, the wafer vertical drive cylinder device C32 is driven, and the upper mounting plate C3e is raised. Therefore, the wafer lift bin (4 (1) rises together and the susceptor (9
) protrudes from the long holes (4 holes) and pushes up the wafer.

図示せずとも、真空槽(1)内に開口σαより導入され
た搬送用フォークがウェハーの下に挿入され、次いで該
フォークが若干上昇し、ウエノ・−をウエノ為−・リフ
トビン(40から離脱させ、かつこのウェノ・−を受け
て、真空槽(1)の−側壁部に形成した開口(701を
通って隣接する取出室へと導出される。
Although not shown, a transport fork introduced into the vacuum chamber (1) through the opening σα is inserted under the wafer, and then the fork rises slightly to remove the wafer from the lift bin (40). The wafer is then received and led out to the adjacent extraction chamber through an opening (701) formed in the side wall of the vacuum chamber (1).

取出室では、次のウェハーがフォークにのせられ、真空
槽(1)内へ搬送され、突出しているウェハー・リフト
ビン(40の上で停止し、次いでフォークを下降させて
ウェハーをウェハー・リフトピン冊の上にのせる。フォ
ークは更に若干、下降した後、開口σ0から取出室へと
退却する。
In the unloading chamber, the next wafer is placed on the fork, transported into the vacuum chamber (1), stopped on the protruding wafer lift bin (40), and then the fork is lowered to place the wafer on the wafer lift pin book. After the fork descends a little further, it retreats from the opening σ0 to the extraction chamber.

次いで、シリンダ装置6zが駆動されてウェハー、リフ
トビン(4CIは第3図に示す位置まで下降する。
Next, the cylinder device 6z is driven to lower the wafer and the lift bin (4CI to the position shown in FIG. 3).

よってウェハーはサセプター(9)の上に載置される。The wafer is thus placed on the susceptor (9).

なお、センサー(6?Jにより下降位置は検知され、こ
の検知信号によシリンダ装置6zの駆動は停止される。
The lowered position is detected by a sensor (6?J), and the drive of the cylinder device 6z is stopped based on this detection signal.

以下、再び上述の作用が繰り返される。Thereafter, the above-described operation is repeated again.

以上本発明の実施例について説明したが勿論、本発明は
これに限定することなく本発明の技術的思想にもとづい
て種々の変形が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

例えば、以上の実施例では真空によるCVD装置を説明
したが、これに限ることなくスパッター、プラズマエツ
チング、P−CVD装置など広笥囲の基板の表面処理装
置に本発明は適用可能である。
For example, in the above embodiments, a vacuum CVD apparatus has been described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to a wide range of substrate surface treatment apparatuses such as sputtering, plasma etching, and P-CVD apparatuses.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明の真空槽内における基板の表面
処理方法及び装置によれば純粋ンこ機械的に基板表面に
発生するDCバイアスを変えることができ、従来の電気
的な方法及び装置によるものがもっていた種々の欠点を
克服することができる。
As described above, according to the method and apparatus for surface treatment of a substrate in a vacuum chamber of the present invention, the DC bias generated on the substrate surface can be changed purely mechanically, and the It is possible to overcome the various drawbacks that things had.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例によるCVD装置の部分破断正
面図、第2図は第1図におけるII −II Mlli
!方向断面図、第3図は第2図におけるlll−11[
線方向断面図、第4図は第3図におけるIV−IV腺方
向断面図、第5図は同■−v線方向断面図、第6図は第
5図における■−■線方向断面図、第7図は本CVD装
置の要部の部分破′¥fr斜視図、第8図は本実施例の
作用を示す要部の概略口及び電圧を示すグラフ、第9図
は従来例のCVD装「aの側面図及び第10図は他従来
例のCVD装置の(iIj面図である。 なお図において、
FIG. 1 is a partially cutaway front view of a CVD apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of II-II Mlli in FIG.
! The direction cross-sectional view, FIG. 3, is lll-11 [ in FIG.
4 is a cross-sectional view in the IV-IV gland direction in FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view in the ■-v line direction, FIG. 6 is a cross-sectional view in the ■-■ line direction in FIG. 5, Fig. 7 is a partially exploded perspective view of the main parts of the present CVD apparatus, Fig. 8 is a graph showing the outline of the main parts and voltages showing the operation of this embodiment, and Fig. 9 is a conventional CVD apparatus. The side view of "a" and FIG. 10 are (iIj side views) of another conventional CVD apparatus.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)真空槽の壁部と電気的に絶縁され、該真空槽内に
グロー放電によるプラズマを発生させるべく交流電圧を
印加される電極部材と、該プラズマにより表面処理され
るべき基板を支持するための支持部材との間の距離を変
えることにより前記支持部材表面又は該支持部材表面に
マウントされた基板表面に発生する前記交流電圧に対す
るDCバイアスを変化させるようにしたことを特徴とす
る真空槽内における基板の表面処理方法。
(1) An electrode member that is electrically insulated from the wall of the vacuum chamber and to which an alternating current voltage is applied to generate plasma by glow discharge in the vacuum chamber, and supports the substrate to be surface-treated by the plasma. A vacuum chamber characterized in that a DC bias with respect to the AC voltage generated on the surface of the support member or the surface of a substrate mounted on the surface of the support member is changed by changing the distance between the vacuum chamber and the support member. A method for surface treatment of substrates.
(2)真空槽の壁部と電気的に絶縁され、該真空槽内に
グロー放電によるプラズマを発生させるべく交流電圧を
印加される電極部材と;前記壁部又は前記電極部材を摺
動自在に挿通する駆動軸と;該駆動軸の前記真空槽側の
端部に固定され、該プラズマにより表面処理されるべき
基板を支持するための支持部材と;前記駆動軸をその軸
方向に沿って駆動するための駆動機構と;から成り、前
記駆動機構の駆動により前記電極部材と、前記支持部材
との間の距離を変えて、前記支持部材表面又は該支持部
材表面にマウントされた基板表面に発生する前記交流電
圧に対するDCバイアスを変化させるようにしたことを
特徴とする真空槽内における基板の表面処理装置。
(2) an electrode member that is electrically insulated from the wall of the vacuum chamber and to which an alternating voltage is applied to generate plasma by glow discharge in the vacuum chamber; the wall or the electrode member is slidable; a drive shaft to be inserted; a support member fixed to an end of the drive shaft on the vacuum chamber side for supporting a substrate to be surface-treated by the plasma; and a support member for driving the drive shaft along its axial direction. and a drive mechanism for changing the distance between the electrode member and the support member by driving the drive mechanism to prevent generation of electricity on the surface of the support member or the surface of the substrate mounted on the surface of the support member. 1. An apparatus for surface processing a substrate in a vacuum chamber, characterized in that a DC bias with respect to the alternating current voltage is changed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63114976A (en) * 1986-11-01 1988-05-19 Ulvac Corp Substrate electrode mechanism
JP2013055165A (en) * 2011-09-01 2013-03-21 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing device and manufacturing method of semiconductor device
JP2014135464A (en) * 2012-06-15 2014-07-24 Tokyo Electron Ltd Deposition device, substrate processing device and deposition method
CN111705302A (en) * 2020-08-18 2020-09-25 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 Vapor deposition equipment capable of realizing stable lifting of wafer

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