JPS63190173A - プラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理方法Info
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- JPS63190173A JPS63190173A JP62022222A JP2222287A JPS63190173A JP S63190173 A JPS63190173 A JP S63190173A JP 62022222 A JP62022222 A JP 62022222A JP 2222287 A JP2222287 A JP 2222287A JP S63190173 A JPS63190173 A JP S63190173A
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明はプラズマ処理装置に関する。
（従来の技術）
プラズマ処理装置においては、対向する電極間に直流又
は交流又はこれらの重複電圧を印加し所望の圧力にする
ことによってプラズマを発生させてエツチングやデポジ
シ罵ンおよび膜数質等を行なってきた。プラズマＣＶＤ
装置は、軸方向に沿って円板状の電極数十枚を下部に設
けられた電極支持棒に設置し、この各電極板に沿わせて
ウェハを載置する。なお電極板は電極支持棒とは交互に
電気的に接続されているこのような構造のものは例えば
実公昭６１−２５２４６号などで知られている。
は交流又はこれらの重複電圧を印加し所望の圧力にする
ことによってプラズマを発生させてエツチングやデポジ
シ罵ンおよび膜数質等を行なってきた。プラズマＣＶＤ
装置は、軸方向に沿って円板状の電極数十枚を下部に設
けられた電極支持棒に設置し、この各電極板に沿わせて
ウェハを載置する。なお電極板は電極支持棒とは交互に
電気的に接続されているこのような構造のものは例えば
実公昭６１−２５２４６号などで知られている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら従来技術において、密閉容器内を高温高圧
に保つため電極支持棒の電極板支持部が熱で変形し電極
間距離を電極全域において一定に保つことが難かしくな
り電極板を保持すること自体も困難である。さらにこの
電極支持棒は電極板の下方向に偏在しているため電極板
内の電位分布が一様でなくなり、又温度分布も不均一と
なる。
に保つため電極支持棒の電極板支持部が熱で変形し電極
間距離を電極全域において一定に保つことが難かしくな
り電極板を保持すること自体も困難である。さらにこの
電極支持棒は電極板の下方向に偏在しているため電極板
内の電位分布が一様でなくなり、又温度分布も不均一と
なる。
以上のような欠点のため、デポジション処理の場合、膜
の成長速度や膜厚分布および膜質の不均一性を生じ、エ
ツチング処理の場合は、加工速度や分布および加工形状
の不均一性を生ずることとなる。
の成長速度や膜厚分布および膜質の不均一性を生じ、エ
ツチング処理の場合は、加工速度や分布および加工形状
の不均一性を生ずることとなる。
この発明は上記点を改善するためになされたもので、電
極板を貫通する少なくとも一対の電極連結棒を設けたこ
とにより正確なプラズマ処理が可能となり大量生産にお
いても正確な膜を形成できるプラズマ処理装置を提供す
るものである。
極板を貫通する少なくとも一対の電極連結棒を設けたこ
とにより正確なプラズマ処理が可能となり大量生産にお
いても正確な膜を形成できるプラズマ処理装置を提供す
るものである。
（間順点を解決するための手段）
この発明は、密閉された容器内に少なくとも一対の電極
板を設置してこの電極板にガスを流入させて処理するプ
ラズマ処理袋ＭＬこおいて、上記電極板を貫通する少な
くとも一対の電極連結棒を設けたことを特徴とするプラ
ズマ処理装置を得るものである。
板を設置してこの電極板にガスを流入させて処理するプ
ラズマ処理袋ＭＬこおいて、上記電極板を貫通する少な
くとも一対の電極連結棒を設けたことを特徴とするプラ
ズマ処理装置を得るものである。
（作用効果）
電極板に少なくとも一対の電極連結棒を貫通して設けた
ことにより電極間距離を正確に保ちウェハ面に均一な処
理をより高速に実行出来る効果がある。
ことにより電極間距離を正確に保ちウェハ面に均一な処
理をより高速に実行出来る効果がある。
（実施例）
次に本発明プラズマ処理装置を横型炉で平行平板電極方
式のプラズマＣＶＤ装置に適用した一実施例を説明する
。
式のプラズマＣＶＤ装置に適用した一実施例を説明する
。
このプラズマＣＶＤ装置は、一定の圧力に定められた反
応管例えば石英反応管内にガスを供給し反応管内部に所
定の間隔を設けて同軸的に配列した各電極間に、高周波
電圧を印加し、各電極間に流入する反応ガスを励起して
プラズマエネルギーを発生させ、このエネルギーによっ
て薄膜を気相によりウェハ上に成長させる装置である。
応管例えば石英反応管内にガスを供給し反応管内部に所
定の間隔を設けて同軸的に配列した各電極間に、高周波
電圧を印加し、各電極間に流入する反応ガスを励起して
プラズマエネルギーを発生させ、このエネルギーによっ
て薄膜を気相によりウェハ上に成長させる装置である。
この構成は次の通りである。
直径例えば２２０ｍ、長さ例えば２５００■に密閉され
た円筒状容器例えば石英反応管ωの一端には半導体ウェ
ハ■を搬入搬出するための蓋■が開閉可能に設けられ、
この蓋■にはガス例えば反応ガスを流入するためのガス
供給パイプに）が結合されている。又この反応管ωの他
端には、上記流入した反応ガスを排出するためのガス排
出バイブ■が結合されている。この反応管■を囲繞する
如く筒状に例えばヒーター■が設けられている。
た円筒状容器例えば石英反応管ωの一端には半導体ウェ
ハ■を搬入搬出するための蓋■が開閉可能に設けられ、
この蓋■にはガス例えば反応ガスを流入するためのガス
供給パイプに）が結合されている。又この反応管ωの他
端には、上記流入した反応ガスを排出するためのガス排
出バイブ■が結合されている。この反応管■を囲繞する
如く筒状に例えばヒーター■が設けられている。
上記反応管■へ搬入するウェハ■は例えば次のように配
列されている。
列されている。
即ち所定間隔例えば１０■の等間隔でプラズマ電極例え
ば耐熱性材料で構成された直径例えば１７０■、厚さ例
えば８■の円板状の例えばグラファイト板（７Ａ）（７
Ｂ）が例えば５０枚配列されている。この配列は、グラ
ファイト板（７Ａ） （７Ｂ）の中心がほぼ一つの直線
上に位置する如く同軸的に配列されている。この配列支
持は例えば石英ガラスポード（４）に上記グラファイト
板（７Ａ） （７Ｂ）を嵌合させる溝（図示せず）を上
記１０■の等間隔で設ける。この溝は必ずしも設定する
必要はない、もちろんこの間隔は必要に応じて順次変化
させてもよい０例えばガス流方向に遠ざかるにつれ間隔
を変化させてもよい、これは奥の方が電極間ガス濃度が
変化するのを補償するように設けてもよい、このような
グラファイト板（７Ａ） （７Ｂ）列を、一枚置きに共
通接続するために、グラファイト板（７Ａ） （７Ｂ）
に貫通孔■を設けて、この貫通孔０に電極板（７＾）（
７Ｂ）を連結する連結棒（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）を設け
る。この貫通孔■は例えば電極板（７Ａ） （７Ｂ）を
支持する石英ガラスポード■を下方向とすると、高さと
して中位の位置でグラファイト板（７Ａ） （７Ｂ）の
周縁部の左右に夫々２箇所設ける。この貫通孔■に連結
棒（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）を夫々設置することにより電
気的接続と機械的保持の作用がある。この際連結棒（Ｉ
ＯＡ） （ＩＯＢ）はグラファイト板（７Ａ） （７Ｂ
）の貫通孔■の左上と右下を陽極用の連結棒（ＩＯＡ）
として左下と右上を陰極用の連結棒（ＩＯＢ’）とする
、この陽極連結棒（ＩＯＡ）と陰極連結棒（ＩＯＢ）は
一枚置きにたがい違いでグラファイト板（７Ａ） （７
Ｂ）と接触している。この接触は第３図に示めす、連結
棒（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）は電気的導電体を電気的絶縁
を目的とする例えば石英あるいはセラミッり製の絶縁ス
リーブ（１１）でグラファイト板（７Ａ）（７Ｂ）との
接触部を除いた部分をおおっている。即ち、陽極連結棒
（ＩＯＡ）は陽極用のグラファイト板（７Ａ）との接触
部で陰極連結棒（ＩＯＡ）に刻まれたネジ山（１２）を
用いてナツト（１３）でワッシャ（１４）を介して締め
つけている。このことにより連結棒（ＩＯＡ）にグラフ
ァイト板（７Ａ）は固定される。このナツト（１３）お
よびワッシャ（１４）は導電性のものでなおかつ耐熱性
であり不純物の放出が少なく反応ガスと反応しないもの
が望ましい、又陰極連結棒（ＩＯＢ）は、陰極用のグラ
ファイト板（７Ｂ）に陽極用の場合と同様に固定されて
いる。さらに、陰極連結棒（ＩＯＡ）と陰極用のグラフ
ァイト板（７Ｂ）とでは電気的に絶縁状態にある。これ
は貫通孔■において、陽極連結棒（ＩＯＡ）はスリーブ
（１１）でおおわれているためである、同様に陰極連結
棒（ＩＯＢ）と陽極用のグラファイト板（７Ａ）も電気
的に絶縁されている。
ば耐熱性材料で構成された直径例えば１７０■、厚さ例
えば８■の円板状の例えばグラファイト板（７Ａ）（７
Ｂ）が例えば５０枚配列されている。この配列は、グラ
ファイト板（７Ａ） （７Ｂ）の中心がほぼ一つの直線
上に位置する如く同軸的に配列されている。この配列支
持は例えば石英ガラスポード（４）に上記グラファイト
板（７Ａ） （７Ｂ）を嵌合させる溝（図示せず）を上
記１０■の等間隔で設ける。この溝は必ずしも設定する
必要はない、もちろんこの間隔は必要に応じて順次変化
させてもよい０例えばガス流方向に遠ざかるにつれ間隔
を変化させてもよい、これは奥の方が電極間ガス濃度が
変化するのを補償するように設けてもよい、このような
グラファイト板（７Ａ） （７Ｂ）列を、一枚置きに共
通接続するために、グラファイト板（７Ａ） （７Ｂ）
に貫通孔■を設けて、この貫通孔０に電極板（７＾）（
７Ｂ）を連結する連結棒（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）を設け
る。この貫通孔■は例えば電極板（７Ａ） （７Ｂ）を
支持する石英ガラスポード■を下方向とすると、高さと
して中位の位置でグラファイト板（７Ａ） （７Ｂ）の
周縁部の左右に夫々２箇所設ける。この貫通孔■に連結
棒（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）を夫々設置することにより電
気的接続と機械的保持の作用がある。この際連結棒（Ｉ
ＯＡ） （ＩＯＢ）はグラファイト板（７Ａ） （７Ｂ
）の貫通孔■の左上と右下を陽極用の連結棒（ＩＯＡ）
として左下と右上を陰極用の連結棒（ＩＯＢ’）とする
、この陽極連結棒（ＩＯＡ）と陰極連結棒（ＩＯＢ）は
一枚置きにたがい違いでグラファイト板（７Ａ） （７
Ｂ）と接触している。この接触は第３図に示めす、連結
棒（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）は電気的導電体を電気的絶縁
を目的とする例えば石英あるいはセラミッり製の絶縁ス
リーブ（１１）でグラファイト板（７Ａ）（７Ｂ）との
接触部を除いた部分をおおっている。即ち、陽極連結棒
（ＩＯＡ）は陽極用のグラファイト板（７Ａ）との接触
部で陰極連結棒（ＩＯＡ）に刻まれたネジ山（１２）を
用いてナツト（１３）でワッシャ（１４）を介して締め
つけている。このことにより連結棒（ＩＯＡ）にグラフ
ァイト板（７Ａ）は固定される。このナツト（１３）お
よびワッシャ（１４）は導電性のものでなおかつ耐熱性
であり不純物の放出が少なく反応ガスと反応しないもの
が望ましい、又陰極連結棒（ＩＯＢ）は、陰極用のグラ
ファイト板（７Ｂ）に陽極用の場合と同様に固定されて
いる。さらに、陰極連結棒（ＩＯＡ）と陰極用のグラフ
ァイト板（７Ｂ）とでは電気的に絶縁状態にある。これ
は貫通孔■において、陽極連結棒（ＩＯＡ）はスリーブ
（１１）でおおわれているためである、同様に陰極連結
棒（ＩＯＢ）と陽極用のグラファイト板（７Ａ）も電気
的に絶縁されている。
この２本の陽極連結棒（ＩＯＡ）はグラファイト板■群
の前後モ互いに連結板（１５）により接続している。
の前後モ互いに連結板（１５）により接続している。
又陰極連結棒（ＩＯＢ）においても同様であゐ、このこ
とにより各電極板（７Ａ） （７Ｂ）当たり少なくとも
２点の等電位供給点を設けることが可能となる。又、連
結体（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）はプラズマ励起電源の端子
に接続する。この連結体（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）は複数
箇所に分散配置されている方が機械的保持性や電気的均
一性に寄与するが、ガスの流れの妨げとなる事とウェハ
■のセット・リセットの際の妨げとなる場合もあり最適
数に設定する必要がある。又連結棒（ＩＯＡ）（１０Ｂ
）にネジ山（１２）を設けたことにより、電極間隔を任
意に設定変更出来るものである。
とにより各電極板（７Ａ） （７Ｂ）当たり少なくとも
２点の等電位供給点を設けることが可能となる。又、連
結体（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）はプラズマ励起電源の端子
に接続する。この連結体（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）は複数
箇所に分散配置されている方が機械的保持性や電気的均
一性に寄与するが、ガスの流れの妨げとなる事とウェハ
■のセット・リセットの際の妨げとなる場合もあり最適
数に設定する必要がある。又連結棒（ＩＯＡ）（１０Ｂ
）にネジ山（１２）を設けたことにより、電極間隔を任
意に設定変更出来るものである。
次にこの装置における動作作用を説明する。
石英反応管■の蓋■を開き、上記石英ボード（ハ）の置
溝にグラファイト板（７Ａ） （７Ｂ）を設置して、連
結棒（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）で固定する。このグラファ
イト板（７Ａ） （７Ｂ）の両側にウェハ■を支持した
状態で反応管ω内に搬入する。搬入後、蓋■を閉制する
０次に反応管ω内にパージガスとして例えばアルゴンガ
スを流入して反応管ω内をアルゴンガスに置換して反応
管ω内を３００℃に保つ。この後パイプ（４）から反応
ガス例えばシランガス２００ＳＣＣＭ（Ｓｔａｎｄａｒ
ｄ Ｃｕｂｉｃ Ｃｍ／Ｍｉｎｕｔｅｓ）とアンモニア
ガス１６００８ＣＣＭを流通させ０．５Ｔｏｒｒ 〜２
Ｔｏｒｒに保持する。この反応ガスを流入後予め定め
た期間流入し、電極板（７Ａ） （７Ｂ）間に高周波電
圧例えば４５０ＫＨ２。
溝にグラファイト板（７Ａ） （７Ｂ）を設置して、連
結棒（ＩＯＡ） （ＩＯＢ）で固定する。このグラファ
イト板（７Ａ） （７Ｂ）の両側にウェハ■を支持した
状態で反応管ω内に搬入する。搬入後、蓋■を閉制する
０次に反応管ω内にパージガスとして例えばアルゴンガ
スを流入して反応管ω内をアルゴンガスに置換して反応
管ω内を３００℃に保つ。この後パイプ（４）から反応
ガス例えばシランガス２００ＳＣＣＭ（Ｓｔａｎｄａｒ
ｄ Ｃｕｂｉｃ Ｃｍ／Ｍｉｎｕｔｅｓ）とアンモニア
ガス１６００８ＣＣＭを流通させ０．５Ｔｏｒｒ 〜２
Ｔｏｒｒに保持する。この反応ガスを流入後予め定め
た期間流入し、電極板（７Ａ） （７Ｂ）間に高周波電
圧例えば４５０ＫＨ２。
４００Ｗの電力を印加すると各電極板（７Ａ） （７Ｂ
）間の雰囲気は反応ガスのプラズマが発生し高エネルギ
ーに励起され各電極板（７Ａ） （７Ｂ）に支持された
ウェハ■の表面にはプラズマＣＶＤ膜が均一に形成され
る。
）間の雰囲気は反応ガスのプラズマが発生し高エネルギ
ーに励起され各電極板（７Ａ） （７Ｂ）に支持された
ウェハ■の表面にはプラズマＣＶＤ膜が均一に形成され
る。
このような反応はパイプに）から流入しパイプ■に排出
させて所定のガス圧状態に設定される反応ガスの反応に
おいて、連結体（１０＾）（ＩＯＢ）、電極板（７Ａ）
（７Ｂ）に貫通させたことにより各電極板（７Ａ）（
７Ｂ）の電圧分布を一定にして有効なプラズマ状態を各
電極板（７Ａ） （７Ｂ）間に発生させ、所定の膜厚を
ウェハ■に形成することが可能となる。
させて所定のガス圧状態に設定される反応ガスの反応に
おいて、連結体（１０＾）（ＩＯＢ）、電極板（７Ａ）
（７Ｂ）に貫通させたことにより各電極板（７Ａ）（
７Ｂ）の電圧分布を一定にして有効なプラズマ状態を各
電極板（７Ａ） （７Ｂ）間に発生させ、所定の膜厚を
ウェハ■に形成することが可能となる。
他の実施例を説明する。
第４図に示めす如く少なくとも２対の連結体（２１）を
使用する。この場合電極板（２２）に貫通孔を設けなく
ても良い、この電極板（２２）は１枚当たり少なくとも
２点において等電位供給点が設けられている。又、各対
の連結棒（２１）は電極板（２２）群の前・後・中間内
の少なくとも１点のいずれかに於いて或いは同時に互い
に連結体（２３）で接続する。この連結体（２３）は耐
熱性で反応ガスと反応しない材質が好ましく、電気的に
は導電体や半導体のいずれでも良い、さらに連結体（２
１）は一枚置きに電極板（２２）と陽極、陰極と交互の
接続となるように接続されている。このように少なくと
も２対の連結体（２１）を設けたことにより電圧分布は
一定となり電極板（２２）も確実に支持可能となり、一
定の電極板（２２）間の間隔が保てる。
使用する。この場合電極板（２２）に貫通孔を設けなく
ても良い、この電極板（２２）は１枚当たり少なくとも
２点において等電位供給点が設けられている。又、各対
の連結棒（２１）は電極板（２２）群の前・後・中間内
の少なくとも１点のいずれかに於いて或いは同時に互い
に連結体（２３）で接続する。この連結体（２３）は耐
熱性で反応ガスと反応しない材質が好ましく、電気的に
は導電体や半導体のいずれでも良い、さらに連結体（２
１）は一枚置きに電極板（２２）と陽極、陰極と交互の
接続となるように接続されている。このように少なくと
も２対の連結体（２１）を設けたことにより電圧分布は
一定となり電極板（２２）も確実に支持可能となり、一
定の電極板（２２）間の間隔が保てる。
この実施例において一対の電極棒（２１）は必ずしも電
力供給を目的とする必要はなく、電極板（２２）を支持
するためのみに使用してもさしつがえない。
力供給を目的とする必要はなく、電極板（２２）を支持
するためのみに使用してもさしつがえない。
第１図は本発明の一実施例を説明するためのプラズマＣ
ＶＤ装置の説明図、第２図、第３図は第１図の電極の説
明図、第４図は第１図の他の実施例の図である。 ２・・・ウェハ ７Ａ 、 ７Ｂ・・・グラファ
イト板９・・・貫通孔 １０Ａ、ＩＯＢ・・・連結
棒１５・・・連結板 特許出願人 東京エレクトロン株式会社第１図 第２図 １ＱＡ ８ ７１３
ＶＤ装置の説明図、第２図、第３図は第１図の電極の説
明図、第４図は第１図の他の実施例の図である。 ２・・・ウェハ ７Ａ 、 ７Ｂ・・・グラファ
イト板９・・・貫通孔 １０Ａ、ＩＯＢ・・・連結
棒１５・・・連結板 特許出願人 東京エレクトロン株式会社第１図 第２図 １ＱＡ ８ ７１３
Claims (4)
- （１）密閉された容器内に複数個の電極板を設置しこの
電極板に被処理体を設けて処理するプラズマ処理装置に
おいて、上記各電極板間を所望の位置に設定する如く貫
通して設けられた少なくとも一対の電極連結棒を設けた
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - （２）電極連結棒にネジ山を設け電極板距離を任意の値
に設定保持可能としたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のプラズマ処理装置。 - （３）２対の電極連結棒を互いに接続する連結体で接続
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラ
ズマ処理装置。 - （４）連結体は電極板群の前面もしくは後面もしくは中
間の少なくとも１つに設けたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62022222A JP2594051B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | プラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62022222A JP2594051B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | プラズマ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63190173A true JPS63190173A (ja) | 1988-08-05 |
| JP2594051B2 JP2594051B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=12076770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62022222A Expired - Lifetime JP2594051B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | プラズマ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2594051B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2594051B2 (ja) | 1997-03-26 |
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