JPS6329520A - 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、処理技術、特に、プラズマ反応を利用して成
膜処理を行うプラズマＣＶＤ技術に関し、例えば、半導
体装置の製造工程において、ウェハに成膜処理を施すの
に利用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程において、ウェハ上にプラズマシ
リコン酸化（Ｐ−５ｉＯｉ）ｍを形成するプラズマＣＶ
Ｄ装置として、上下に配された平行平板電極の下部電極
でウェハを保持し、両電極間に形成されるプラズマと、
処理室に一方の電極の吹出口から供給される処理ガスと
によるＣＶＤ反応によって成膜処理を施すように構成さ
れているものがある。

なお、プラズマＣＶＤ技術を述べである例としては、株
式会社工業調査会発行「電子材料１９８１年１１月号別
冊」昭和５６年１１月ｌＯ日発行Ｐ７７〜Ｐ８４、があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に、このようなプラズマＣＶＤ装置においては、両
電極間へ印加させる高周波電圧のパワーを増加させると
、シリコン酸化膜の膜質が良化することが知られている
が、印加電力を増加すると、電極の吹出口における開口
縁に電界が集中して異常放電が起こるため、異物が発生
するという問題点があることが、本発明者によって明ら
かにされた。

本発明の目的は、異常放電を防止することができるプラ
ズマ処理技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他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明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なもののｆｆ
ｉ嬰を説明すれば、次の通りである。

すなわち、一方の電極のガス吹出口の内周を絶縁材料か
らなるカバーにより被覆したものである。

〔作用〕

前記した手段によれば、電極のガス吹出口の内周が絶縁
物により被覆されているため、電界が吹出口の開口縁に
おいて集中せず、異常放電が抑制される。その結果、異
物発生が防止されるとともに、印加電圧のパワーを高め
ることができるため、処理の品質を高めることができる
。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるプラズマＣＶＤ装置を
示す縦断面図、第２図はその拡大部分断面図である。

本実施例において、プラズマＣＶＤ装置は被処理物とし
てのウェハ１を処理するための処理室２を構成するチャ
ンバ３を備えており、チャンバ３にはその側壁にウェハ
１を出し入れするための搬入口４および搬出口５が、そ
の底壁に処理室２内を排気するための排気口６がそれぞ
れ開設されている０図示しないが、チャンバ３の内面に
は弗素樹脂からなる薄板が内張すされている。

処理室２内の下部および上部には一対の電極７．８が互
いに平行平板電極を構成するようにそれぞれ水平に配設
されている。下部電極７はチャンバ３の底壁に絶縁体９
を介して摺動自在に挿入された支軸１０により上下動か
つ回転回部に支持されており、その上面においてウェハ
１を１枚宛、載置状態に保持し得るように構成されてい
る。上部電極８はチャンバ３に絶縁体１１を介して挿入
された支軸１２により固定的に吊持されており、下部電
極７との間に高周波型′Ｒ１３が接続されている。また
、上部電極８およびその支軸１２の内部にはガス供給路
１４が開設されており、上部電極８の下面には複数のガ
ス吹出口１５がガス供給路１４のガスをウェハに向けて
吹き出せるように開設されている。

上部電極８における各ガス吹出口１５には絶縁材料とし
ての石英ガラスからなるカバー１６がその内周面を被覆
するようにそれぞれ被着されており、カバー１６の内径
ｄは吹出口１５について所定の流路断面積を確保するよ
うになっている。

次に作用を説明する。

ウェハｌが下部電極７上に載置されて処理室２内が排気
されると、ガス供給路１４に処理ガス（例えば、ＳｉＨ
＊＋Ｏｔ等）が供給されて上部電極８の吹出口１５から
吹き出されるとともに、両電極７．８間に高周波電圧が
電源１３により印加これる。これにより、プラズマＣＶ
Ｄ反応が惹起され、ウェハ１上にプラズマシリコン酸化
膜が被着される。

ところで、ガス吹出口にカバーが被着されていない場合
、吹出口の内周面相互はきわめて接近するため、吹出口
の開口縁に電界が集中することにより、この開口縁部に
おいて異常放電が発生する。

異常放電が発生すると、不適正なプラズマＣＶＤ反応に
より異物が発生し、この異物がウェハに付着するため、
製造歩留りが低下するとともに、製品の品質および信頼
性が低下する。

しかし、本実施例においては、ガス吹出口１５に絶縁材
料からなるカバー１６が被着されているため、吹出口の
開口縁において異常放電が発生することは防止される。

すなわち、第２図に示されているように、ガス吹出口１
５におけるガス流路断面積はカバー１６の内径ｄによっ
て規定されているため、所定の値が確保されているが、
ガス吹出口１５における上部電極８自体の開口縁間隔り
はカバー１６の肉厚ｔの２倍に相当する分大きくなって
いる。したがって、放電に対する吹出口ｌ５の開口縁に
おけるエアギャップが大きくなるため、異常放電の発生
は抑制される。しかも、吹出口１５の開口縁はカバー１
６によって被覆されているため、異常放電の発生は一層
抑制されることになる。

このようにして、本実施例においては、吹出口１５にお
ける異常放電が抑制されるため、それに伴う異物の発生
は未然に防止される。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

ｆｌ）　　一方の電極に開設されたガス吹出口を絶縁材
料からなるカバーによって被覆することにより、吹出口
における異常放電を防止することができるため、それに
伴う異物の発生を抑制することができる。

（２）異物の発生を抑制することにより、ウェハに異物
が付着するのを低減させることができるため、製造歩留
りを改善させることができるとともに、製品の品質およ
び信頼性を高めることができる。

（３）異常放電の発生を防止することにより、その分、
電極間に印加される電力を高めることができるため、膜
質を改善させることができる。

（４）絶縁物の内径によってガス吹出口についての所望
の流路断面積を確保することにより、吹出口のガス吹出
流量を変更しなくて済むため、処理条件を改変しなくて
済む。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前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
であることはいうまでもない。

例えば、カバーは石英ガラスを用いて形成するに躍らず
、弗素樹脂等の絶縁材料を用いて形成することができる
。その場合、電極間のプラズマ形成および処理純度等に
対する影響、処理ガスに対しての耐蝕性および耐熱性等
を考慮して適正な材料を選定することが望ましい。

カバーの形状、構造および形成方法等に限定はなく、電
極およびガス吹出口の形状、構造に応じて最適のものを
適宜選定すべきである。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるプラズマシリコン酸
化膜を形成するプラズマＣＶＤ技術に通用した場合につ
いて説明したが、それに限定されるものではなく、プラ
ズマシリコン窒化（Ｐ−５ｉＮ）ＩＩ、プラズマリンシ
リケートガラス（Ｐ−ＰＳＧ）Ｉｌｌを成形するプラズ
マＣＶＤ技術は勿論、ドライエツチング技術やスパッタ
リング技術等にも通用することができる。本発明は少な
くとも一方の電極にガス吹出口が開設されているプラズ
マ処理装置全般に通用することができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。

一方の電極に開設されたガス吹出口を絶縁材料からなる
カバーによって被覆することにより、吹出口における異
常放電を防止することができるため、それに伴う異物の
発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるプラズマＣＶＤ装置を
示す縦断面図、 第２図はその拡大部分断面図である。 １・・・ウェハ（被処理物）、２・・・処理室、３・・
・チャンバ、４・・・搬入口、５・・・搬出口、６・・
・排気口、７・・・下部電極、８・・・上部電極、９．
１１・・・絶縁体、ｌ０１１２・・・支軸、１３・・・
高周波電源、１４・・・ガス供給路、１５・・・ガス吹
出口、１６・・・カバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラズマを形成する一対の電極の一方に処理ガスを
   吹き出す吹出口が複数個開設されており、各吹出口の内
   周が絶縁材料からなるカバーにより被覆されていること
   を特徴とするプラズマ処理装置。 ２、カバーの内径が、吹出口についての所望の流路断面
   積を規定している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、カバーが、石英ガラスを用いて形成されていること
   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。