JPS63253617A - プラズマ処理装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置を製造する際に用いて好適なプラズ
マ処理装置に関する。

〔従来の技術〕

最近の半導体装置の製造工程では、プラズマを利用した
各種の処理が行われており、中でも半導体ウェハへの薄
膜の形成にプラズマＣＶＤ法が利用されている。従来、
この種のプラズマＣＶＤ装置として、一対の平行平板電
極を密封容器内に対向配置し、両電極間に高周波電力を
印加することにより、両電極間で反応ガスを励起してプ
ラズマ、を発生させ、このプラズマにより半導体ウェハ
の表面上に所要成分を堆積させ、成膜を行う構成のもの
が提案されている。

そして、この種の装置においては、両電極の側方ヘプラ
ズマが飛び出して容器内の他の箇所に成膜が進行される
のを防止するために、電極の側方周囲に石英等で構・成
したリングを配設する工夫がなされたものも提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなプラズマＣＶＤ装置にあっては、両電極の周
囲に配設した石英リングによって容器内壁等への成膜材
の付着は防止できるものの、ストッパとしての石英リン
グの内周面には成膜材が付着される。このため、石英リ
ング内面で次第に成長される薄膜によって、両電極間の
環境状態が徐々に変化され、これがプラズマの発生や半
導体ウェハにおける成膜に影響を与え、成膜速度等が変
゛化して均一かつ所望厚さの成膜の障害になるという問
題が生じることになる。また、石英リングの内面に形成
された薄膜が、プラズマエネルギやその他の理由によっ
て剥離されることがあり、この剥離された膜が異物とな
って半導体ウェハの表面に付着され、製造歩留が低下さ
れるという問題も生じている。

したがって、従来では装置を頻繁に洗浄する必要があり
、この洗浄が極めて困難で作業性を悪くするという問題
もある。

本発明の目的は、以上の問題を解消し、均一かつ所望厚
さの成膜を行うことを可能にし、かつ洗浄を殆ど必要と
しないプラズマ処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のプラズマ処理装置は、密封容器内で対向配置し
た一対の平行平板電極の少なくとも側部に、これら電極
を包囲する磁界を形成する手段を配設した構成としてい
る。この磁界形成手段としては、両電極を包囲するソレ
ノイドを設け、これに直流電流を通流したもの、また、
磁界形成手段を永久磁石で構成したものがある。

〔作用〕

このプラズマ処理装置によれば、両電極間で発生された
プラズマ及びこのプラズマによって発生された成膜粒子
は、両電極を包囲する磁界によりこの空間内に封鎖され
、外部への飛散が防止されて容器内壁等への付着が防止
され、プラズマ処理状態を一定に保って均一な処理を実
現することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。

第１図は本発明のプラズマ処理装置を、プラズマＣＶＤ
装胃に適用した実施例の全体断面図である。

図示のように、密封容器１内には、上電極２と下電極３
とで構成される一対の平行平板電極を対向配置している
。上電極２には反応ガスの導入口４を開設し、また密封
容器１の一部には排気口５を開設し、これで密封容器１
内を所要のガス圧の反応ガス雰囲気に設定できる。また
、前記両電極２．３間には高周波電力源６からの高周波
電力が印加される。なお、ここでは成膜を行う半導体ウ
ェハＷは、下電極３上に載置される。

一方、前記両電極２，３の側部の周囲には、両電極を包
囲するように磁界形成手段としてのソレノイド７を設け
ている。このソレノイド７は、第２図に模式図を示すよ
うに、前記両電極２，３を包む１つの大きな径寸法に導
体線を巻回した構成としている。そして、このソレノイ
ド７には直流電源８からの直流電流が通流され、ソレノ
イド７内部、つまり両電極２．３間に、電極の対向する
方向に沿う磁界Ｂを形成している。

したがって、この構成によれば、ガス導入口４から密封
容器１内に所要の反応ガスを導入し、かつ排気口５から
排気を行って容器１内を所要のガス圧力雰囲気に設定し
た上で、両電極２，３間に高周波電力を印加する。これ
により、両電極２゜３間では反応ガスが励起されてプラ
ズマが発生し、このプラズマによりガス成分粒子が下電
極３上に載置した半導体ウェハＷの表面に堆積して成膜
が進行される。

このとき、ソレノイド７に直流電流を通流させて、両電
極２．３を包囲するような磁界Ｂを形成すると、前記し
た粒子は帯電された状態にあるため、この磁界の磁気力
線を軸として回転運動されることになる。このため、粒
子はソレノイド７の外側に飛び出ることはな（、両電極
２，３及びソレノイド７で囲まれる空間内に閉じ込めら
れ、容器１の内壁やその他の箇所における成膜が防止で
きる。

したがって、プラズマＣＶＤが進行されても、処理条件
が変化されることはなく、均一な成膜を安定して行うこ
とができ、かつ成膜粒子の無駄が生じないので成膜効率
を向上することができる。

また、容器内壁や他の箇所に形成された膜の剥がれによ
る異物の発生が生じることもなく、しかも洗浄の必要性
を少なくして作業効率の点でも有効となる。

ここで、前記実施例では磁界形成手段にソレノイドを用
いているが、これを永久磁石で構成することも可能であ
る。また、この実施例ではプラズマＣＶＤに本発明を適
用しているが、プラズマを利用した処理装置の全てに同
様に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、密封容器内に対向
配置した一対の平行平板電極の一側に、これら電極の側
部周囲を包囲するような磁界を形成する手段を配設して
いるので、両電極間で発生されたプラズマ等を両電極及
び磁界で包囲される空間内に封鎖することができる。こ
れにより、容器内壁等への成膜や他の処理等が防止され
、プラズマ処理状態を一定に保って均一な処理を実現し
、かつ処理効率の向上や洗浄の必要性を無くす等の種々
の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、 第２図は第１図の構成の要部を模式的に示す斜視図であ
る。 ｌ・・・密封容器、２・・・上電極、３・・・下電極、
４・・・ガス導入口、５・・・排気口、６・・・高周波
電力源、７・・・ソレノイド（磁気形成手段）、８・・
・直流電源、Ｗ・・・半導体ウェハ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の平行平板電極を対向配置し、両電極間にプラ
   ズマを励起させて処理を行うプラズマ処理装置において
   、前記両電極の側部周囲を包囲するような磁界を形成す
   る手段を、少なくとも前記両電極間の側部に設けたこと
   を特徴とするプラズマ処理装置。 ２、磁界形成手段は両電極を包囲するように巻回したソ
   レノイドで構成し、このソレノイドに直流電流を通流し
   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、磁界形成手段は両電極を包囲するように配設した永
   久磁石で形成してなる特許請求の範囲第１項記載のプラ
   ズマ処理装置。