JPH01173711A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH01173711A JPH01173711A JP33428687A JP33428687A JPH01173711A JP H01173711 A JPH01173711 A JP H01173711A JP 33428687 A JP33428687 A JP 33428687A JP 33428687 A JP33428687 A JP 33428687A JP H01173711 A JPH01173711 A JP H01173711A
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- Japan
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- chamber
- earth shield
- electrode
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、ＲＦ主電極構造を改良したプラズマＣＶＤ、
クリーニング、エツチング等のプラズマ応用薄膜形成装
置に関する。
クリーニング、エツチング等のプラズマ応用薄膜形成装
置に関する。
［従来の技術］
高周波電力を印加するＲＦ主電極、アース電位に保持し
たグランド電極との間で放電させてプラズマを発生し、
成膜等に供するプラズマ応用薄膜形成装置においては、
ＲＦ主電極らチェンバ内壁等の周囲に放電が起こるのを
防止するため、一般にＲＦ主電極周りにはアースシール
ドと呼ばれる遮蔽板が配設される。
たグランド電極との間で放電させてプラズマを発生し、
成膜等に供するプラズマ応用薄膜形成装置においては、
ＲＦ主電極らチェンバ内壁等の周囲に放電が起こるのを
防止するため、一般にＲＦ主電極周りにはアースシール
ドと呼ばれる遮蔽板が配設される。
このアースシールドを、第３図に示す平行平板形プラズ
マＣＶＤ装置を例に具体的に説明する。
マＣＶＤ装置を例に具体的に説明する。
同図において、真空チェンバ１内に外部高周波電源３に
接続されたＲＦ電極２と、アース電位に保持したホルダ
（グランド電極）５にセットされる基板４とを平行配置
し、両者の対向空間にプラズマＰを発生してＲＦ電極２
の内部等から導入されるガスを分解し基板面に付着させ
るようにしている。ここで、高周波電力が印加されるＲ
Ｆ電極２は、そのままではアース電位のチェンバ内壁等
とも放電してしまうから、基板対向面を除き該ＲＦ主電
極の周囲にアース電位に保持されるアースシールド６を
所定の間隙で配設し、電力ロスとチェンバ内壁等にダス
トが付着することなどを防いでいる。
接続されたＲＦ電極２と、アース電位に保持したホルダ
（グランド電極）５にセットされる基板４とを平行配置
し、両者の対向空間にプラズマＰを発生してＲＦ電極２
の内部等から導入されるガスを分解し基板面に付着させ
るようにしている。ここで、高周波電力が印加されるＲ
Ｆ電極２は、そのままではアース電位のチェンバ内壁等
とも放電してしまうから、基板対向面を除き該ＲＦ主電
極の周囲にアース電位に保持されるアースシールド６を
所定の間隙で配設し、電力ロスとチェンバ内壁等にダス
トが付着することなどを防いでいる。
［発明が解決しようとする問題点コ
しかし、ＲＦ主電極アースシールドを周設する場合、下
記に列挙する如き問題点が指摘される。
記に列挙する如き問題点が指摘される。
■ ＲＦ電極２とアースシールド６との間隙寸法Ｃは、
これを１ｍｍ以下に調整することが望ましいが、反面、
この隙間は高周波に対して抵抗値の小さいコンデンサー
を形成し、印加高周波電力が逃げやすい。
これを１ｍｍ以下に調整することが望ましいが、反面、
この隙間は高周波に対して抵抗値の小さいコンデンサー
を形成し、印加高周波電力が逃げやすい。
■ 大電力を印加した場合、アースシールド６の近傍に
おけるＲＦ電極２の周辺で放電強度が強くなり、膜形成
に悪影響を及ぼす。
おけるＲＦ電極２の周辺で放電強度が強くなり、膜形成
に悪影響を及ぼす。
■ 電極中アースシールド２．６の隙間に放電生成物が
蓄積し、放電に変化を与えることがある。
蓄積し、放電に変化を与えることがある。
■ 電極・アースシールド２．６の間隙を約１ｍｍの設
定値に保持する上で、アースシールド６の設計に熱変形
等も考慮した特別な工夫を必要とし、製作費も高くつく
。
定値に保持する上で、アースシールド６の設計に熱変形
等も考慮した特別な工夫を必要とし、製作費も高くつく
。
従って、上記の問題点に勘案すれば、従来常識的に装備
されるアースシールドを必要としない薄膜形成装置が有
利なものとして指向される。
されるアースシールドを必要としない薄膜形成装置が有
利なものとして指向される。
ところで、アースシールドを不要にする可能性をもった
薄膜形成装置として、第４図に示すような、所謂二面プ
ラズマ発生方式のものがある。すなわち、この装置では
、真空チェンバ１内に高周波電力を印加する表裏一対の
ＲＦ電極２ａ、２ｂを設置し、その両側に基板４．４を
配して、各ＲＦ主電極ａ又は２ｂと対向する基板４との
間にプラズマＰａ、Ｐｂを発生して、基板二面を同時に
成膜等の処理が行なえるようにしたものである。
薄膜形成装置として、第４図に示すような、所謂二面プ
ラズマ発生方式のものがある。すなわち、この装置では
、真空チェンバ１内に高周波電力を印加する表裏一対の
ＲＦ電極２ａ、２ｂを設置し、その両側に基板４．４を
配して、各ＲＦ主電極ａ又は２ｂと対向する基板４との
間にプラズマＰａ、Ｐｂを発生して、基板二面を同時に
成膜等の処理が行なえるようにしたものである。
この装置の最大の特徴は、単一の高周波電源３とマツチ
ングボックス７とをもってＲＦ電極２ａ。
ングボックス７とをもってＲＦ電極２ａ。
２ｂに必要な高周波電力の供給が行なえることである。
そして、この種の方式を採用する場合の問題点、即ち、
プラズマＰａ、Ｐｂの発生条件に直結するＲＦ電極２ａ
、２ｂ間の給電状態のバランスが難しい問題点も、本発
明者等か既に特開昭６１−８９１４号等で開示したよう
に、マツチングボックス７からの分岐回路に固定又は可
変コンデンサー８ａ、８ｂのようなＲＦｑ節手段をそれ
ぞれ設けることで、簡単に克服できるように改良工夫さ
れている。
プラズマＰａ、Ｐｂの発生条件に直結するＲＦ電極２ａ
、２ｂ間の給電状態のバランスが難しい問題点も、本発
明者等か既に特開昭６１−８９１４号等で開示したよう
に、マツチングボックス７からの分岐回路に固定又は可
変コンデンサー８ａ、８ｂのようなＲＦｑ節手段をそれ
ぞれ設けることで、簡単に克服できるように改良工夫さ
れている。
しかして、この種の薄膜形成装置であれば、図示のよう
にＲＦ電極２ａ、２ｂは絶縁スペーサ９を介して背面側
か接合されるため、少なくとも背面側に関しては、アー
スシールドを付設することを要しないものとなる。しか
しながら、各ＲＦ主電極ａ、２ｂは、表面から図示矢印
のようにガスをチェンバ１内に導入させるためのガス導
入室Ｇを内有する、厚みをもった中空ボックス体で形成
されているので、それらを背合せに接合すると、両ＲＦ
電極２ａ、２ｂの幅寸法Ｂは最低でも数十ｍｍ程度にな
ってしまう。そのため、今度はＲＦ電極２ａ、２ｂの周
側面とチェンバ内壁１等との放電を防止することが必要
となり、この目的でＲＦ電極２ａ、２ｂの周側面を覆っ
てサイドアースシールド６ａを設置しているのが現状で
ある。
にＲＦ電極２ａ、２ｂは絶縁スペーサ９を介して背面側
か接合されるため、少なくとも背面側に関しては、アー
スシールドを付設することを要しないものとなる。しか
しながら、各ＲＦ主電極ａ、２ｂは、表面から図示矢印
のようにガスをチェンバ１内に導入させるためのガス導
入室Ｇを内有する、厚みをもった中空ボックス体で形成
されているので、それらを背合せに接合すると、両ＲＦ
電極２ａ、２ｂの幅寸法Ｂは最低でも数十ｍｍ程度にな
ってしまう。そのため、今度はＲＦ電極２ａ、２ｂの周
側面とチェンバ内壁１等との放電を防止することが必要
となり、この目的でＲＦ電極２ａ、２ｂの周側面を覆っ
てサイドアースシールド６ａを設置しているのが現状で
ある。
本発明は、以上のような技術背景を基に、特に二面プラ
ズマ発生方式のものとの関連で、上記サイドアースシー
ルドを含めてアースシールドを完全に撤廃することがで
きる、改良された電極構造の薄膜形成装置を提供する。
ズマ発生方式のものとの関連で、上記サイドアースシー
ルドを含めてアースシールドを完全に撤廃することがで
きる、改良された電極構造の薄膜形成装置を提供する。
［問題点を解決するための手段］
本発明では、高周波電力を印加する一対のＲＦ主電極両
側に基板を配し、ＲＦ主電極対向する基板との間にプラ
ズマを発生して基板二面を同時に薄膜形成する薄膜形成
装置について、各ＲＦ主電極肉厚の薄い薄板に形成し、
これらのＲＦ主電極絶縁スペーサを挟んで接合している
。
側に基板を配し、ＲＦ主電極対向する基板との間にプラ
ズマを発生して基板二面を同時に薄膜形成する薄膜形成
装置について、各ＲＦ主電極肉厚の薄い薄板に形成し、
これらのＲＦ主電極絶縁スペーサを挟んで接合している
。
［作用コ
このような電極構造であれば、絶縁スペーサを挟んだ一
対のＲＦ主電極幅寸法を数ｍｍ程度にまで削減すること
ができ、電極周側面とチェンバ等との放電を無視できる
程に軽減できる。従って、サイドアースシールドを含め
てＲＦ主電極らアースシールドを実質的に全廃すること
が可能になる。
対のＲＦ主電極幅寸法を数ｍｍ程度にまで削減すること
ができ、電極周側面とチェンバ等との放電を無視できる
程に軽減できる。従って、サイドアースシールドを含め
てＲＦ主電極らアースシールドを実質的に全廃すること
が可能になる。
［実施例コ
以下、第１図、第２図に示す一実施例について説明する
。
。
第１図は、本発明に係る縦形二面プラズマＣＶＤ装置の
概要を示し、各部の符号は従来例のもの（第３図、第４
図）と共通に使用される。即ち、１は真空チェンバ、２
ａ、２ｂは外周に絶縁スぺ−サ９を挟み電気的に絶縁し
た状態で背合せに接合した表裏一対のＲＦ主電極３はＲ
Ｆ電極２ａ１２ｂにマツチングボックス７を介して高周
波電力を印加するＲＦ主電源４はホルダ５にセットして
ＲＦ電極２ａ、２ｂと対向配置した基板を示す。
概要を示し、各部の符号は従来例のもの（第３図、第４
図）と共通に使用される。即ち、１は真空チェンバ、２
ａ、２ｂは外周に絶縁スぺ−サ９を挟み電気的に絶縁し
た状態で背合せに接合した表裏一対のＲＦ主電極３はＲ
Ｆ電極２ａ１２ｂにマツチングボックス７を介して高周
波電力を印加するＲＦ主電源４はホルダ５にセットして
ＲＦ電極２ａ、２ｂと対向配置した基板を示す。
そして、ＲＦ電源３からマツチングボックス７を介して
ＲＦ電極２ａ、２ｂに高周波電力を印加する分岐回路１
０ａ、１０ｂにバリアプルコンデンサー８ｂ、８ｂを設
け、これらでＲＦパワーを調節してＲＦ電極２ａ、２ｂ
と基板４．４との間で発生されるプラズマＰａ、Ｐｂを
均質化し、同時に成膜される基板二面における速度等の
成膜条件を同一にしている。なお、１１はチェンバ１の
排気口を示し、１２は電極−基板間に成膜原料ガスを導
入するガス導入口を示す。また、１３は基板ホルダ５の
背面側にセットしたヒータを示す。
ＲＦ電極２ａ、２ｂに高周波電力を印加する分岐回路１
０ａ、１０ｂにバリアプルコンデンサー８ｂ、８ｂを設
け、これらでＲＦパワーを調節してＲＦ電極２ａ、２ｂ
と基板４．４との間で発生されるプラズマＰａ、Ｐｂを
均質化し、同時に成膜される基板二面における速度等の
成膜条件を同一にしている。なお、１１はチェンバ１の
排気口を示し、１２は電極−基板間に成膜原料ガスを導
入するガス導入口を示す。また、１３は基板ホルダ５の
背面側にセットしたヒータを示す。
しかして、上記のような縦形二面のプラズマＣＶＤ装置
において、対をなす前記ＲＦ主電極ａ、２ｂはステンレ
ス鋼板の一枚板のような薄板部材をもって形成され、両
ＲＦ電極２ａ、２ｂを背合せにし、その外周部に絶縁ス
ペーサ９を挟み込んで一体に接合している。
において、対をなす前記ＲＦ主電極ａ、２ｂはステンレ
ス鋼板の一枚板のような薄板部材をもって形成され、両
ＲＦ電極２ａ、２ｂを背合せにし、その外周部に絶縁ス
ペーサ９を挟み込んで一体に接合している。
ＲＦ電極２ａ、２ｂの具体的な取付構造と、チェンバ１
内へのＲＦパワー導入機構の詳細が、第２図に示される
。すなわち、外部ＲＦ主電源に接続される高周波導入バ
ー１５をチェンバ１を気密に貫通して内部に導入し、そ
の下端の電気的に絶縁された取付面１５ａ、１５ｂに、
薄板状のＲＦ電極２ａ、２ｂを図示省略の固定具をもっ
て固定している。そして、この取付状態で両ＲＦ電極２
ａ −、２ｂは、絶縁スペーサ９による微少隙間Ｓを介
して密着される。なお、高周波導入バー１５が貫通され
るチェンバ１の外面１ａには、該バー１５を固定するた
め、絶縁材１６ａ、１６ｂとエアギャップ１７を介して
ホルダ１８が締着されている。また、チェンバ１の内面
１ｂには、高周波導入バー１５とチェンバ内壁との放電
を防ぐ導入部アースシールド１９が装着されている。
内へのＲＦパワー導入機構の詳細が、第２図に示される
。すなわち、外部ＲＦ主電源に接続される高周波導入バ
ー１５をチェンバ１を気密に貫通して内部に導入し、そ
の下端の電気的に絶縁された取付面１５ａ、１５ｂに、
薄板状のＲＦ電極２ａ、２ｂを図示省略の固定具をもっ
て固定している。そして、この取付状態で両ＲＦ電極２
ａ −、２ｂは、絶縁スペーサ９による微少隙間Ｓを介
して密着される。なお、高周波導入バー１５が貫通され
るチェンバ１の外面１ａには、該バー１５を固定するた
め、絶縁材１６ａ、１６ｂとエアギャップ１７を介して
ホルダ１８が締着されている。また、チェンバ１の内面
１ｂには、高周波導入バー１５とチェンバ内壁との放電
を防ぐ導入部アースシールド１９が装着されている。
さて、以上のように電極構造を改良したものであると、
対をなすＲＦ電極２ａ１２ｂが肉厚の薄い薄板に形成さ
れているため、これを狭幅の絶縁材９を挟んで接合した
場合の幅寸法Ａを全体として数ｍｎ＋のオーダーにまで
削減することができる。
対をなすＲＦ電極２ａ１２ｂが肉厚の薄い薄板に形成さ
れているため、これを狭幅の絶縁材９を挟んで接合した
場合の幅寸法Ａを全体として数ｍｎ＋のオーダーにまで
削減することができる。
そして、このような狭い露出寸法であれば、電極周側面
ａ、ｂと対向するチェンバ内壁等の間で放電は殆ど起こ
らないし、たとえ放電しても無視できる程度の僅かなも
のとなる。従って、この装置においては従前必要であっ
たサイドアースシールドも実質的に不要になり、ここに
所期目的とする電極周りのアースシールドを全廃したプ
ラズマＣＶＤ装置が実現される。
ａ、ｂと対向するチェンバ内壁等の間で放電は殆ど起こ
らないし、たとえ放電しても無視できる程度の僅かなも
のとなる。従って、この装置においては従前必要であっ
たサイドアースシールドも実質的に不要になり、ここに
所期目的とする電極周りのアースシールドを全廃したプ
ラズマＣＶＤ装置が実現される。
なお、実施例ではガス導入口１２をチェンバ１に開口さ
せる方式を示したが、ＲＦ電極２ａ、２ｂの内部からガ
スを流出させる方式を採用することもできる。この場合
、ＲＦ電極２ａ、２ｂはガス穴を開口させる点を除き変
更を要さず、ガスを両者の隙間Ｓに導いて流出させるこ
とになる。
せる方式を示したが、ＲＦ電極２ａ、２ｂの内部からガ
スを流出させる方式を採用することもできる。この場合
、ＲＦ電極２ａ、２ｂはガス穴を開口させる点を除き変
更を要さず、ガスを両者の隙間Ｓに導いて流出させるこ
とになる。
また、実施例ではプラズマＣＶＤ装置の場合を例示した
が、本発明は二面プラズマ発生方式を利用したプラズマ
・クリーニング装置や同エツチング装置についても同様
に適用される。
が、本発明は二面プラズマ発生方式を利用したプラズマ
・クリーニング装置や同エツチング装置についても同様
に適用される。
［発明の効果］
以上のように、薄板ＲＦ主電極接合した電極構造を有す
る本発明の薄膜形成装置では、ＲＦ主電極周囲部材との
放電を有効に防止しつつ、種々の弊害を抱えるアースシ
ールドの使用を不要にすることができる。
る本発明の薄膜形成装置では、ＲＦ主電極周囲部材との
放電を有効に防止しつつ、種々の弊害を抱えるアースシ
ールドの使用を不要にすることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す装置の断面略図であり
、第２図はその要部の破断面図である。 第３図と第４図はそれぞれアースシールドを用いた従来
装置例を示す断面略図である。 １・・・チェンバ ２ａ、２ｂ・・・ＲＦ電極３・・
・ＲＦ主電源 ４・・・基板５・・・ホルダ
６．６ａ・・・アースシールド７・・・マツチン
グボックス ８ａ、８ｂ・・・コンデンサー
、第２図はその要部の破断面図である。 第３図と第４図はそれぞれアースシールドを用いた従来
装置例を示す断面略図である。 １・・・チェンバ ２ａ、２ｂ・・・ＲＦ電極３・・
・ＲＦ主電源 ４・・・基板５・・・ホルダ
６．６ａ・・・アースシールド７・・・マツチン
グボックス ８ａ、８ｂ・・・コンデンサー
Claims (1)
- 高周波電力を印加する一対のＲＦ電極の両側に基板を
配し、ＲＦ電極と対向する基板との間にプラズマを発生
して基板二面を同時に薄膜形成する装置において、前記
ＲＦ電極を薄板に形成し、これらＲＦ電極を絶縁スペー
サを挟んで接合したことを特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33428687A JPH01173711A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33428687A JPH01173711A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01173711A true JPH01173711A (ja) | 1989-07-10 |
Family
ID=18275640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33428687A Pending JPH01173711A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01173711A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006196681A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Sharp Corp | プラズマ処理装置および同装置により製造された半導体素子 |
| JP2007258379A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2010135835A (ja) * | 2010-02-17 | 2010-06-17 | Sharp Corp | プラズマ処理装置および同装置により製造された半導体素子 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP33428687A patent/JPH01173711A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006196681A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Sharp Corp | プラズマ処理装置および同装置により製造された半導体素子 |
| JP2007258379A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2010135835A (ja) * | 2010-02-17 | 2010-06-17 | Sharp Corp | プラズマ処理装置および同装置により製造された半導体素子 |
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