JPS631746B2 - - Google Patents
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- JPS631746B2 JPS631746B2 JP55101126A JP10112680A JPS631746B2 JP S631746 B2 JPS631746 B2 JP S631746B2 JP 55101126 A JP55101126 A JP 55101126A JP 10112680 A JP10112680 A JP 10112680A JP S631746 B2 JPS631746 B2 JP S631746B2
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- Japan
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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 method of coating
- C23C16/50—Chemical 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 method of coating using electric discharges
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は平行平板型プラズマCVD装置の改良
に関するものである。
に関するものである。
平行平板型プラズマCVD装置において、気相
成長を行なうウエーハを上部電極側に支持させる
ことにより、ウエーハ表面へのフレーク(粉末状
生成物)等の付着を防止して良好なCVD生成膜
を得るようにしたCVD装置は、既に本出願人が
特願昭52−113362号において提案しているところ
である。
成長を行なうウエーハを上部電極側に支持させる
ことにより、ウエーハ表面へのフレーク(粉末状
生成物)等の付着を防止して良好なCVD生成膜
を得るようにしたCVD装置は、既に本出願人が
特願昭52−113362号において提案しているところ
である。
しかしながら、このCVD装置では上部電極へ
のウエーハの取付支持作業が面倒であると共に、
この作業時にウエーハ表面を傷付け易いという問
題がある。即ち、従来のウエーハ支持構造は、第
1図に示すように、上部電極aをCVD装置から
取外して上下反転した上で、頭部を増径した2本
の支持ピンb,bと、1個の押圧金具cとでウエ
ーハWを上部電極a下面に支持させ、再び上部電
極aを上下反転させてCVD装置内に取付けるよ
うにしたものである。このため、ウエーハWの取
付作業時には上部電極の取付、取外しが必須のも
のとされ、作業が面倒になる一方で、ウエーハ表
面に支持ピンb,bや押圧金具cが当接するため
ウエーハ表面に傷が付き易い。
のウエーハの取付支持作業が面倒であると共に、
この作業時にウエーハ表面を傷付け易いという問
題がある。即ち、従来のウエーハ支持構造は、第
1図に示すように、上部電極aをCVD装置から
取外して上下反転した上で、頭部を増径した2本
の支持ピンb,bと、1個の押圧金具cとでウエ
ーハWを上部電極a下面に支持させ、再び上部電
極aを上下反転させてCVD装置内に取付けるよ
うにしたものである。このため、ウエーハWの取
付作業時には上部電極の取付、取外しが必須のも
のとされ、作業が面倒になる一方で、ウエーハ表
面に支持ピンb,bや押圧金具cが当接するため
ウエーハ表面に傷が付き易い。
また、前述した従来のCVD装置では反応ガス
の供給の偏りによる生成膜の不均一が生じたり、
高周波エネルギの損失に伴なう膜生成速度の低
下、更には純粋膜の生成成が困難になる等の種々
の不具合が生じている。
の供給の偏りによる生成膜の不均一が生じたり、
高周波エネルギの損失に伴なう膜生成速度の低
下、更には純粋膜の生成成が困難になる等の種々
の不具合が生じている。
したがつて、本発明の目的は上部電極にウエー
ハ支持用の透孔を形成し、上部電極の裏側から該
透孔内にウエーハをセツトしてウエーハ表面を上
部電極の表側に臨ませるように構成することによ
り、ウエーハの支持作業を簡単なものにする一方
でウエーハ表面への傷を付き難くすることができ
るプラズマCVD装置を提供することにある。
ハ支持用の透孔を形成し、上部電極の裏側から該
透孔内にウエーハをセツトしてウエーハ表面を上
部電極の表側に臨ませるように構成することによ
り、ウエーハの支持作業を簡単なものにする一方
でウエーハ表面への傷を付き難くすることができ
るプラズマCVD装置を提供することにある。
また、本発明は反応ガス供給口の形状、電極部
の支持構造及び表面構造を改良することにより、
生成膜の均一化、生成速度の向上更には膜の品質
の向上を達成することができるプラズマCVD装
置を提供することも目的としている。
の支持構造及び表面構造を改良することにより、
生成膜の均一化、生成速度の向上更には膜の品質
の向上を達成することができるプラズマCVD装
置を提供することも目的としている。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第2図は本発明のプラズマCVD装置の全体図
であり、その要部の拡大図を第3図に示す。図に
おいて、1は内部に下部電極2と上部電極3を有
するベルジヤ型の反応炉であり、固定支持した下
部ベルジヤ4と、この下部ベルジヤ4と分割形成
した上部ベルジヤ5とからなる。上部ベルジヤ5
はその周囲数箇所において上下方向に延設したウ
オーム6に螺合しており、ベルジヤ駆動部7のモ
ータ8にてウオーム6を軸転することにより上部
ベルジヤ5を上下作動できる。前記下部電極2は
その中央部において中空軸9にて支持しており、
この導電性中空軸9を介して高周波源10に接続
している。また、この中空軸9は、電極上下駆動
部11のモータ12にて軸転される垂直ウオーム
13にその下部ブロツク9aを螺合しており、こ
のモータ12の回転により上下作動される。更
に、前記中空軸9の下端は図外の反応ガス源に接
続しており、中空軸9の上端に迄反応ガスを供給
できるようにしている。一方、前記上部電極3は
その中央に回転軸14を固定し、この回転軸14
の上端部に設けたターンテーブル駆動部15のモ
ータ16により回転駆動できるようにしている。
前記回転軸14は上部ベルジヤ5の上部中央に設
けたベローズ17内を貫通してその上端部を装置
上台18に軸支しており、上部ベルジヤ5はこの
回転軸14と干渉しないように上下作動される。
なお、ベローズ17は反応炉1内の気密性を保持
しながら上部ベルジヤ5の上下動を可能にでき、
また図中、19は後述するように上部電極3に支
持したウエーハを加熱するヒータ、20は反応ガ
スの排気口である。
であり、その要部の拡大図を第3図に示す。図に
おいて、1は内部に下部電極2と上部電極3を有
するベルジヤ型の反応炉であり、固定支持した下
部ベルジヤ4と、この下部ベルジヤ4と分割形成
した上部ベルジヤ5とからなる。上部ベルジヤ5
はその周囲数箇所において上下方向に延設したウ
オーム6に螺合しており、ベルジヤ駆動部7のモ
ータ8にてウオーム6を軸転することにより上部
ベルジヤ5を上下作動できる。前記下部電極2は
その中央部において中空軸9にて支持しており、
この導電性中空軸9を介して高周波源10に接続
している。また、この中空軸9は、電極上下駆動
部11のモータ12にて軸転される垂直ウオーム
13にその下部ブロツク9aを螺合しており、こ
のモータ12の回転により上下作動される。更
に、前記中空軸9の下端は図外の反応ガス源に接
続しており、中空軸9の上端に迄反応ガスを供給
できるようにしている。一方、前記上部電極3は
その中央に回転軸14を固定し、この回転軸14
の上端部に設けたターンテーブル駆動部15のモ
ータ16により回転駆動できるようにしている。
前記回転軸14は上部ベルジヤ5の上部中央に設
けたベローズ17内を貫通してその上端部を装置
上台18に軸支しており、上部ベルジヤ5はこの
回転軸14と干渉しないように上下作動される。
なお、ベローズ17は反応炉1内の気密性を保持
しながら上部ベルジヤ5の上下動を可能にでき、
また図中、19は後述するように上部電極3に支
持したウエーハを加熱するヒータ、20は反応ガ
スの排気口である。
次に前記CVD装置の詳細を第3図を用いて説
明する。
明する。
前記上部電極3には、第4図に合わせて示すよ
うに、ウエーハWの支持相当位置にウエーハより
若干大径の透孔21を形成し、この透孔21内に
は内周縁に複数個の突爪22aを形成した支持リ
ング22を嵌着している。これら突爪22aの先
端はウエーハWの外径寸法より内径位置にあり、
ウエーハWをこの支持リング22内に上部電極の
裏側(上方)から内装したときには、ウエーハW
はこれら突爪22aによりその周辺数箇所におい
て支持されるようになつている。
うに、ウエーハWの支持相当位置にウエーハより
若干大径の透孔21を形成し、この透孔21内に
は内周縁に複数個の突爪22aを形成した支持リ
ング22を嵌着している。これら突爪22aの先
端はウエーハWの外径寸法より内径位置にあり、
ウエーハWをこの支持リング22内に上部電極の
裏側(上方)から内装したときには、ウエーハW
はこれら突爪22aによりその周辺数箇所におい
て支持されるようになつている。
なお、前記支持リング22の内周面22bは円
錘状に形成してウエーハの内装を容易にしてい
る。ここで、第5図に示すように、前記突爪22
aの代りに支持リング22の内周縁全周にわたつ
て形成した内フランジ22cを使用してもよい。
錘状に形成してウエーハの内装を容易にしてい
る。ここで、第5図に示すように、前記突爪22
aの代りに支持リング22の内周縁全周にわたつ
て形成した内フランジ22cを使用してもよい。
一方、前記下部電極2は、内部に円盤状の室2
3を有する厚肉円板状に形成しており、この室2
3は前記中空軸9に連通して反応ガスが供給され
るようになつている。そして、下部電極2の表面
(上面)には前記室23に連通する複数個の細孔
24を開口している。また、下部電極2の表面に
は、0.1〜0.5mm程度の厚さのAl板25を取付具2
6等により密接固定している。このAl板25は
取換可能であることは言うまでもなく、また前記
細孔24に連なる透孔27を有するものであるこ
とも勿論である。更に、前記下部電極2の裏面
(下面)と下部ベルジヤ(金属性)4との間の間
隙は両者間でプラズマ放電が生じない程度の狭い
間隙(1〜3mm)とすると共に、その間隙内に
は、石綿、テフロン、マイカ等の絶縁材28を介
装しているのである。
3を有する厚肉円板状に形成しており、この室2
3は前記中空軸9に連通して反応ガスが供給され
るようになつている。そして、下部電極2の表面
(上面)には前記室23に連通する複数個の細孔
24を開口している。また、下部電極2の表面に
は、0.1〜0.5mm程度の厚さのAl板25を取付具2
6等により密接固定している。このAl板25は
取換可能であることは言うまでもなく、また前記
細孔24に連なる透孔27を有するものであるこ
とも勿論である。更に、前記下部電極2の裏面
(下面)と下部ベルジヤ(金属性)4との間の間
隙は両者間でプラズマ放電が生じない程度の狭い
間隙(1〜3mm)とすると共に、その間隙内に
は、石綿、テフロン、マイカ等の絶縁材28を介
装しているのである。
以上の構成によれば、先ずウエーハWを上部電
極3に取付支持する際には、ベルジヤ駆動部7を
作動して第2図の鎖線位置に迄上部ベルジヤ5及
びヒータ19を上動させた後に、第4図に示すよ
うにウエーハWを支持リング22内に上方から嵌
入すればよい。ウエーハWはリング22の内周面
が円錘状であることから自動的にリング中心位置
にセツトされ突爪22aにより支持される。した
がつて、従来のように上部電極を装置から取外し
てこれを反転する必要はなく、ウエーハの取付支
持作業を極めて容易なものとする。また、ウエー
ハは単にリング内に嵌入して突爪で支持するだけ
であるから、押圧金具等は不要であり、したがつ
てウエーハ表面に傷が付くようなこともない。
極3に取付支持する際には、ベルジヤ駆動部7を
作動して第2図の鎖線位置に迄上部ベルジヤ5及
びヒータ19を上動させた後に、第4図に示すよ
うにウエーハWを支持リング22内に上方から嵌
入すればよい。ウエーハWはリング22の内周面
が円錘状であることから自動的にリング中心位置
にセツトされ突爪22aにより支持される。した
がつて、従来のように上部電極を装置から取外し
てこれを反転する必要はなく、ウエーハの取付支
持作業を極めて容易なものとする。また、ウエー
ハは単にリング内に嵌入して突爪で支持するだけ
であるから、押圧金具等は不要であり、したがつ
てウエーハ表面に傷が付くようなこともない。
なお、リング22とウエーハWとの間のすきま
があると、ウエーハ裏面にも反応ガスが囲り込み
ウエーハ裏面にも反応生成膜が形成されたり、前
記すきまがあるとウエーハ近傍で有害なプラズマ
放電が生起する恐れがある。このような有害な現
象を防止するためにリング22とウエーハWとの
すきまをなくす手段としてたとえばウエーハW径
よりも大きな径の円板状体をウエーハW裏面とリ
ング22との間に介在させることが考えられ、こ
の円板状体により前記有害現象を防止することが
できる。
があると、ウエーハ裏面にも反応ガスが囲り込み
ウエーハ裏面にも反応生成膜が形成されたり、前
記すきまがあるとウエーハ近傍で有害なプラズマ
放電が生起する恐れがある。このような有害な現
象を防止するためにリング22とウエーハWとの
すきまをなくす手段としてたとえばウエーハW径
よりも大きな径の円板状体をウエーハW裏面とリ
ング22との間に介在させることが考えられ、こ
の円板状体により前記有害現象を防止することが
できる。
一方、下部電極2の中心部近傍に中空軸9を通
して供給されてきた反応ガスは、下部電極2内の
室23に導入され、ここから複数個の細孔24を
通してベルジヤ1内に吹出される。これにより、
反応ガスは上部電極3と下部電極2の間の空間内
に均一に吹出されることになり、該空間内でのガ
ス分布を均一にして各ウエーハにおける気相成長
を等しいものにできる。
して供給されてきた反応ガスは、下部電極2内の
室23に導入され、ここから複数個の細孔24を
通してベルジヤ1内に吹出される。これにより、
反応ガスは上部電極3と下部電極2の間の空間内
に均一に吹出されることになり、該空間内でのガ
ス分布を均一にして各ウエーハにおける気相成長
を等しいものにできる。
更に、前記下部電極2には高周波源10が接続
されているために、アース電位の下部ベルジヤ4
との間で火花放電が行い易いが、約20mm以上の間
隙を設ければ火花放電が防止されることが知られ
ている。ところが、この間隙を大きくすると火花
放電の代りにプラズマ放電が起り、高周波エネル
ギが消費されて上下部電極間でのエネルギが低下
して膜生成速度が低くなる。したがつて、本例で
は、プラズマ放電を防止するために下部電極2と
下部ベルジヤ4との間隙を小さくする一方で、火
花放電を防止するために両者間に絶縁材28を介
装している。この結果、高周波エネルギの消費を
防いでプラズマ処理効率を向上し、膜生成速度を
従来に比して50%以上向上することができる。
されているために、アース電位の下部ベルジヤ4
との間で火花放電が行い易いが、約20mm以上の間
隙を設ければ火花放電が防止されることが知られ
ている。ところが、この間隙を大きくすると火花
放電の代りにプラズマ放電が起り、高周波エネル
ギが消費されて上下部電極間でのエネルギが低下
して膜生成速度が低くなる。したがつて、本例で
は、プラズマ放電を防止するために下部電極2と
下部ベルジヤ4との間隙を小さくする一方で、火
花放電を防止するために両者間に絶縁材28を介
装している。この結果、高周波エネルギの消費を
防いでプラズマ処理効率を向上し、膜生成速度を
従来に比して50%以上向上することができる。
また、上、下部電極2のプラズマ発生表面は、
プラズマ状態を決定する重要な点となるが、従来
の電極では使用に応じて電極表面が劣化(異質の
膜ができる)することから、所定時間(約30時
間)使用毎に表面をエツチングして再生(異質膜
を除去してAl表面とする)しなければならない。
このため、電極再生に要する工数がウエーハ処理
効率の低下を生じ、かつ再生費用が高価になつて
いる。ところが、本例では下部電極の表面にAl
板25を取換可能に密接支持しているので、プラ
ズマ放電ではこのAl板の表面が劣化する。そし
て、この表面の再生にあつては、Al板を新たな
ものと取換えることにより、清浄なAl表面を電
極表面として使用できることになる。したがつ
て、電極表面の再生はAl板を取換えるだけであ
るから作業時間は極めて短かくて済みウエーハ処
理効率を向上できる。同時にAl板のコストは再
生薬剤よりも安価であり、ウエーハの低コスト化
にも有効である。
プラズマ状態を決定する重要な点となるが、従来
の電極では使用に応じて電極表面が劣化(異質の
膜ができる)することから、所定時間(約30時
間)使用毎に表面をエツチングして再生(異質膜
を除去してAl表面とする)しなければならない。
このため、電極再生に要する工数がウエーハ処理
効率の低下を生じ、かつ再生費用が高価になつて
いる。ところが、本例では下部電極の表面にAl
板25を取換可能に密接支持しているので、プラ
ズマ放電ではこのAl板の表面が劣化する。そし
て、この表面の再生にあつては、Al板を新たな
ものと取換えることにより、清浄なAl表面を電
極表面として使用できることになる。したがつ
て、電極表面の再生はAl板を取換えるだけであ
るから作業時間は極めて短かくて済みウエーハ処
理効率を向上できる。同時にAl板のコストは再
生薬剤よりも安価であり、ウエーハの低コスト化
にも有効である。
以上のように本発明のプラズマCVD装置によ
れば、上部電極へのウエーハの取付作業を簡単な
ものにする一方でウエーハ表面への傷を付き難く
することができ、更に生成膜の均一化、生成速度
の向上及び膜の品質の向上を実現することができ
るのである。
れば、上部電極へのウエーハの取付作業を簡単な
ものにする一方でウエーハ表面への傷を付き難く
することができ、更に生成膜の均一化、生成速度
の向上及び膜の品質の向上を実現することができ
るのである。
第1図は従来のウエーハ支持部の斜視図、第2
図は本発明のプラズマCVD装置の全体断面図、
第3図は要部の拡大図、第4図はウエーハ支持部
の斜視図、第5図はその変形例の斜視図である。 1…ベルジヤ、2…下部電極、3…上部電極、
4…下部ベルジヤ、5…上部ベルジヤ、9…中空
軸、10…高周波源、14…回転軸、19…ヒー
タ、22…支持リング、22a…突爪、22c…
内側フランジ、23…室、24…細孔、25…
Al板、28…絶縁材、W…ウエーハ。
図は本発明のプラズマCVD装置の全体断面図、
第3図は要部の拡大図、第4図はウエーハ支持部
の斜視図、第5図はその変形例の斜視図である。 1…ベルジヤ、2…下部電極、3…上部電極、
4…下部ベルジヤ、5…上部ベルジヤ、9…中空
軸、10…高周波源、14…回転軸、19…ヒー
タ、22…支持リング、22a…突爪、22c…
内側フランジ、23…室、24…細孔、25…
Al板、28…絶縁材、W…ウエーハ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 反応炉内に対向配置した上部電極と下部電極
とを有し、前記上部電極にウエーハを支持する一
方、前記上部電極と下部電極との間に電圧を印加
しかつ反応炉内に反応ガスを供給するようにした
プラズマCVD装置において、前記上部電極には
厚さ方向に透孔が形成されこの透孔部にウエーハ
を支持すべき支持リングを装着し、ウエーハは上
部電極の上方から前記透孔内に嵌入して前記支持
リングによりウエーハ周辺部において支持される
ように構成したことを特徴とするプラズマCVD
装置。 2 下部電極は内部に反応ガスが供給される室を
有し、この室に連通する複数個の反応ガス噴出用
の細孔をその表面に形成してなる特許請求の範囲
第1項記載のプラズマCVD装置。 3 下部電極と反応炉内壁との間隙内に絶縁材を
介装し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CVD装置。 4 下部電極の表面には取換可能な金属板を設け
てなる特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれ
かに記載のプラズマCVD装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10112680A JPS5727032A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Plasma cvd device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10112680A JPS5727032A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Plasma cvd device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5727032A JPS5727032A (en) | 1982-02-13 |
JPS631746B2 true JPS631746B2 (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=14292376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10112680A Granted JPS5727032A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Plasma cvd device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5727032A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60123021A (ja) * | 1983-12-08 | 1985-07-01 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | アモルフアス半導体膜生成装置 |
JP4870542B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2012-02-08 | 大陽日酸株式会社 | 気相成長装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5087576A (ja) * | 1973-12-03 | 1975-07-14 | ||
JPS5391665A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-11 | Hitachi Ltd | Plasma cvd device |
JPS5447576A (en) * | 1977-09-22 | 1979-04-14 | Hitachi Ltd | Plasma cvd apparatus |
-
1980
- 1980-07-25 JP JP10112680A patent/JPS5727032A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5087576A (ja) * | 1973-12-03 | 1975-07-14 | ||
JPS5391665A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-11 | Hitachi Ltd | Plasma cvd device |
JPS5447576A (en) * | 1977-09-22 | 1979-04-14 | Hitachi Ltd | Plasma cvd apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5727032A (en) | 1982-02-13 |
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