JPH0331481A - Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置及びこれを用いた半導体装置の製造方法 - 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、プラズマ励起及び表面反応により薄膜を気相
、成長させるプラズマＣＶＤ装置に関し、特にプラズマ
発生源にＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）現象を利用
したＥＣＲプラズマＣＶＤ装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、プラズマ生成室内にガス導入手段を介してガ
スを導入すると共に、マイクロ波導入窓を介してマイク
ロ波を導波してプラズマを発生させ、該プラズマ中の分
子を活性化し、膜形成すべき基板上で反応させて薄膜を
堆積させるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置において、上記マ
イクロ波導入窓を有する上記プラズマ生成室の外側に配
した磁界発生手段を可動にして上記マイクロ波導入窓上
に堆積した不要堆積物をエツチング除去するように構成
することにより、マイクロ波導入窓への不要堆積物の堆
積を防止して成膜処理及び装置自体の信頼性並びに成膜
処理工程の効率化を図るようにしたものである。

また、本発明は、上記ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置におい
て、上記マイクロ波導入窓を有する上記プラズマ生成室
の外側に２つの磁界発生手段を設け、一方の磁界発生手
段による磁界をマイクロ波導入窓側に発散させて上記マ
イクロ波導入窓上に堆積した不要堆積物をエツチング除
去するように構成することにより、マイクロ波導入窓へ
の不要堆積物の堆積を防止して成膜処理及び装置自体の
信頼性並びに成膜処理工程の効率化を図るようにしたも
のである。

〔従来の技術〕

一般に、静磁界中の荷電粒子は、ローレンツ力による円
運動（サイクロトロン運動）を行なう。

この運動の角周波数と高周波電界の周波数２．４５ＧＨ
ｚを一致させたとき、共鳴吸収が起こり、電界エネルギ
が効率よく荷電粒子に吸収される。この現象を用い反応
ガスを効率よく分解、活性化し、例えば１０−　’Ｔｏ
ｒｒ程度の高真空で膜形成を行なう方法がＥＣＲプラズ
マＣＶＤ法である。

このＥＣＲプラズマＣＶＤ法は、今後の超高集積回路の
膜形成技術として注目されている。その理由は、低圧で
放電（電離）が可能で低圧でも高密度ブラ〆マの形成が
可能であるばかりでなく、プラズマ発生領域と膜成長領
域の分離が可能であること、また、ウェハを支持する試
料台に高周波電圧（ＲＦｂｉａｓ）を印加すれば凹凸面
のあるウェハ表面上に平坦化した膜を形成することが可
能であることが挙げられ、その他高周波による基板への
ダメージ、異物発生が低減でき、低温で良質の薄膜を形
成することが可能である。

そして現在、上記特徴を充分生かしてＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法で膜質の良好な金属膜（例えばタングステン膜）
を形成しようという試みがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法で金属膜を形成
する場合、石英製のマイクロ波導入窓がマイクロ波導入
時の発熱のために温度上昇し、マイクロ波が導波されて
原料ガスが拡散している状況下においては、マイクロ波
導入窓の熱エネルギによって原料ガス中の分子のマイク
ロ波導入窓への付着速度が増加して該マイクロ波導入窓
にも膜堆積（不要堆積物の堆積）が起こる。従って、マ
イクロ波導入窓への膜堆積が進むにつれてマイクロ波が
プラズマ発生源（プラズマ生成室）に入らなくなり、ウ
ェハへの膜成長ができなくなるという不都合があった。

これを解消するため、マイクロ波導入窓に電流電圧（ｔ
ｒｉａｓ）を印加し、該マイクロ波導入窓に堆積した膜
をエツチングしながらウェハへの膜成長を行なうという
方法が報告されているが、マイクロ波導入窓自体もエツ
チングされてしまうため、マイクロ波導入窓に曇りを生
ぜしめ、その曇りがウェハへの膜成長を阻害するという
不都合があった（第３６回応用物理学関係連合講演会予
稿集「プロセス技術」°８８春〜°８９春Ｐ７２１３Ｐ
−ＺＦ−１参照）。

本発明は、このような点に鑑み成されたもので、その目
的とするところは、マイクロ波導入窓自体へのエツチン
グを住しさせないでマイクロ波導入窓への膜堆積を防止
でき、ウェハへの膜成長及び装置自体の信頼性並びに成
膜処理工程の効率化を図ることができるＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置を提供するこ六にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置は、プラズマ生成室
（２）内にガス導入手段（９）を介してガスを導入する
と共に、マイクロ波導入窓（７）を介してマイクロ波を
導波してプラズマを発生させ、該プラズマ中の分子を活
性化し、膜形成すべき基板（ウェハ）（３）上で反応さ
せて薄膜を堆積させるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置におい
て、マイクロ波導入窓（７）を有するプラズマ生成室（
２）の外側に配した磁界発生手段（１０）を可動にして
マイクロ波導入窓（７）上に堆積した不要堆積物をエツ
チング除去するように構成する。

また本発明は、上記ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置において
、マイクロ波導入窓（７）を有するプラズマ生成室（２
）の外側に２つの磁界発生手段（２１）及び（２２）を
設け、一方の磁界発生手段（２２）による磁界をマイク
ロ波導入窓（７）側に発散させてマイクロ波導入窓（７
）上に堆積した不要堆積物をエツチング除去するように
構成する。

〔作用〕

上述の第１の本発明の構成によれば、プラズマ生成室（
２）の外側に配した磁界発生手段（１０）を可動になす
ようにしたので、ウェハ（３）に対する成膜処理時、磁
界発生手段（１０）を膜成長領域側即ち反応室（１）側
に位置させることにより、ＥＣＲの共鳴点ｒをマイクロ
波導入窓（７）から遠ざけることが可能となり、マイク
ロ波導入窓（７）への膜堆積（不要堆積物の堆積）がほ
とんど行なわれることなく、ウェハ（３）に対し膜形成
を行なうことができる。一方、マイクロ波導入窓（７）
に堆積した膜を除去するときは、磁界発生手段（１０）
をマイクロ波導入窓（７）側に位置させてＥＣＲの共鳴
点ｒをマイクロ波導入窓（７）側に近づけ、更にプラズ
マ反応ガス（原料ガス）の代わりにエツチングガスを流
すことにより、マイクロ波導入窓（７）自体をエツチン
グすることなく（低イオンエネルギであるため）、マイ
クロ波導入窓（７）に堆積した膜を除去することが可能
となる。

このとき、ＥＣＲの共鳴点ｒがマイクロ波導入窓（７）
に近いので、上記マイクロ波導入窓（７）のクリーニン
グを効率よく行なうことができる。また、エツチング除
去された膜はガスとなるため、マイクロ波導入窓（７）
に堆積した膜のエツチングに伴なうゴミの発生を抑制す
ることができる。

また、第２の本発明の構成によれば、プラズマ生成室（
２）の外側に設けた２つの磁界発生手段（２１）及び（
２２）のうち、一方の磁界発生手段（２２）による磁界
をマイクロ波導入窓（７）側に発散させるようにしたの
で、エツチングガスを導入することにより、エツチング
ガスのプラズマを上記磁界によりマイクロ波導入窓（７
）側に送ることが可能となり、マイクロ波導入窓（７）
に堆積した膜（不要堆積物）をエツチング除去すること
ができる。このエツチングは、低イオンエネルギなので
マイクロ波導入窓（７）はほとんどエツチングされない
。また、エツチング除去された膜はガスとなるため、マ
イクロ波導入窓（７）に堆積した膜のエツチングに伴な
うゴミの発生を抑制することができる。

〔実施例〕

以下、第１図〜第８図を参照しながら本発明の詳細な説
明する。

第１図Ａ及びＢは、第１実施例に係るＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置を示す構成図である。この図において、（１）
はウェハ（３）に対し成膜を行なう反応室、（２）はプ
ラズマ生成室を示す。

反応室（υは内部に、ウェハ（３）が載置されるサセプ
タ（４）を有すると共に、側壁にガス導入管（５）が設
けられて成る。また、反応室（１）は、バルブ、ポンプ
等よりなる排気系に接続されている。そして、この反応
室（１）の上部にプラズマ引出し窓（６）を介してプラ
ズマ生成室（２）が設けられ、更にこのプラズマ生成室
（２）に石英製のマイクロ波導入窓（７）を介してマイ
クロ波導波管（８）が設けられる。また、プラズマ生成
室（２）にはその上部にガス導入管（９）が設けられる
。

しかして本例においては、プラズマ生成室（２）の外側
において、励磁コイル（１０）が図示しない上下摺動機
構に接続されて、プラズマ生成室（２）に対しその外側
を上下に摺動自在に設けられて成る。尚、プラズマ生成
室（２）内及び反応室（１）内は排気系により、圧力５
　Ｘｌ０−３Ｔｏｒｒの高真空に保たれている。

そして、上記ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置は次のようにし
てウェハ（３）に対し成膜を行なう。

即ち、第１図Ａに示すように、ガス導入管（９）からプ
ラズマ生成室（２）内に、例えばナルボンＡｒガス（他
に水素Ｈ８ガスも用いられる）を導入すると共に、マイ
クロ波導波管（８）及びマイクロ波導入窓（７）を通じ
て同じくプラズマ生成室（２）内にマイ゛クロ波（２，
４５０七、８００Ｗ）を導波し、更に励磁コイル（１０
）に電流を流してプラズマ生成室（２）に下方に向かう
磁界を発生させると、プラズマ生成室（２）内において
アルゴンＡｒガスプラズマが生成され、自己拡散あるい
は磁界により下方、即ち反応室（１）の方向に流れて所
謂プラズマ流（１１）をかたちづくる。このとき、励磁
コイル（ｌＯ）は、図示しない上下摺動機構によりプラ
ズマ生成室（２）の下部、即ち反応室（１）に最も近接
するところに位置され（第１図において記号ａで示す位
置）、それに伴なって、磁界の作用によりサイクロトロ
ン運動を行なっている荷電粒子の角周波数とマイクロ波
の周波数とが一致する点（磁界の強さで言えば８７５Ｇ
Ｓのポイント）、即ちＥＣＲの共鳴点ｒはマイクロ波導
入窓（７）から遠ざかったプラズマ生成室（２）内の下
部に位置する。

ガス導入管（５）より反応室（１）内に導入された反応
ガス畦ｉ／５ｉＨａ／Ｈｚは、プラズマ流（１１）と共
にプラズマ引出し窓（６）を介して拡散するプラズマ状
態にされたアルゴンＡｒのうちの励起準安定状態にある
Ａｒ”によって直接解離される。反応ガスＷＦ、／Ｓｉ
Ｈ４／Ｈｔは、本例においては、畦６＝２０ＳＣＣＭ、
　ＳｉＮａ＝３０ＳＣＣＭ、　Ｈ！＝１００５ＣＣＭと
した。尚、０ｔはキャリアガス兼還元ガスである。

このように解離されて活性種となったＷｏあるいは−Ｓ
ｉｘ”はプラズマ流（１１）と一体となってサセプタ（
４）上に輸送されてウェハ（３）上にタングステン（Ｗ
）膜（以後、単にＷ膜と記す）あるいはタングステンシ
リサイド（ＷＳｉｘ）膜（以後、単にＷＳｉｘ膜と記す
）を形成する。このとき、通常はマイクロ波導入窓σ）
にもＷ膜あるいはＷＳｉｘ膜が堆積するが、本例におい
ては、共鳴点ｒがマイクロ波導入窓（７）から遠い位置
に形成されるため、上記Ｗ膜あるいは一３ｉｘ膜はマイ
クロ波導入窓（７）にはほとんど堆積しない。しかし、
ウェハ（３）への膜形成を何サイクルがくり返すうちに
やはりマイクロ波導入窓（７）にＷ膜あるいは−Ｓｉｘ
膜が堆積する。従って、本例では、第１図Ｂに示すよう
に、ウェハ（３）への膜形成を何サイクルがくり返した
後、サセプタ（４）上にウェハ（３）を載置しない状態
でガス導入管（９）からエツチングガス例えばＳＦ４等
を導入すると共に、励磁コイル（１０）をプラズマ生成
室（２）の上部、即ちマイクロ波導波管（８）に最も近
接するところに位置させる（第１図において記号すで示
す位置）ことにより、マイクロ波導入窓（７）に堆積し
たＷ膜あるいはＷＳｉｘ膜をエツチング除去する。

即ち、ＳＦｈガスは共鳴点ｒにおいてＳＦ−にプラズマ
励起されると共に、磁界１２エリ下方に拡散するが、励
磁コイル（１０）の位置関係により共鳴点ｒがマイクロ
波導入窓（７）に近接した位置に形成されるため、ｓｐ
、”の拡散の余波がマイクロ波導入窓（７）にも達し、
該窓（７）に堆積したＷ膜あるいはＷＳｉｘ膜をエツチ
ング除去すると共に、上述の如く共鳴点ｒがマイクロ波
導入窓（７）に近接していることに伴ない効率よくマイ
クロ波導入窓（７）のクリーニング（Ｗ膜あるいは−Ｓ
ｉｘ膜のエツチング除去）が行なわれる。更に効率よく
マイクロ波導入窓（７）のクリーニングを行なう場合は
、励磁コイル（ｌＯ）の磁界の方向を上方、即ち反応室
（１）からマイクロ波導入窓（７）に向かうように設定
すればよい（第１図Ｂにおいて破線で示す）。

上記エツチングは低イオンエネルギなので石英とタング
ステン（Ｗ）のエツチングレート比はｌ：５０となり、
石英はほとんどエツチングされない。

従って、石英製であるマイクロ波導入窓（７）はほとん
どエツチングされず、エツチングによってマイクロ波導
入窓（７）に曇りが発生するという不都合は生じない、
また、エツチングされた例えばＷ膜は、Ｗ＋χＦ０→−
Ｆ×　↑ という反応でガスとなり、最終的に排気系によって排気
されるため、エツチングによるゴミの発生を抑制するこ
とができる。

次に、上記第１実施例と同様に励磁コイルによる、磁界
の作用を用いて不要堆積物（例えばＷ膜あるいはＷＳｉ
ｘ膜）のマイクロ波導入窓（７）への堆積を防止するよ
うにした第２実施例を第２図に基いて説明する。

この第２実施例の構成は、基本的には上記第１実施例と
同じであるが、励磁コイルを２つ用いる点で異なる。尚
、第１実施例と対応するものについては、同符号を記す
と共に、ＥＣＲプラズマＣＶＤの詳細説明は省略する。

即ち、この第２実施例は、第２図に示すように、プラズ
マ生成室（２）の外側には下方に向かう磁界を発生する
励磁コイル（２１）を設けると共に、反応室（１）の外
側には上方に向かう磁界を発生する励磁コイル（２２）
を設けて成る。

そして、サセプタ（４）上のウェハ（３）に第１実施例
と同様にＷ膜あるいは一５ｉｘｌｌａを形成する場合は
、第２図Ａに示すように、励磁コイル（２１）をＯＮに
する（このとき励磁コイル（２２）はＯＦＦ状態になさ
れる）と共に、ガス導入管（９）からアルゴンＡｒガス
をプラズマ生成室（２）内に導入し、更にマイクロ波導
波管（８）及びマイクロ波導入窓（７）を通じてマイク
ロ波をプラズマ生成室（２）内に導波して、プラズマ生
成室（２）内に下方に向かうＡｒ”のプラズマ流（１１
）を形成し、更にガス導入管（５）から反応ガスＷＦｉ
／ＳｉＨ４／Ｈｚを反応室（１）内に導入してウェハ（
３）上にＷ膜あるいは−Ｓｉｘ膜を形成する。

一方、マイクロ波導入窓（７）に堆積したＷ膜あるいは
−Ｓｉｘ膜をエツチング除去するときは、第２図Ｂに示
すように、励磁コイル（２１）をＯＦＦにすると共に、
励磁コイル（２２）をＯＮにし、更にエツチングガス、
例えばＳＦ、をガス導入管（５）から反応室（１）内に
導入して上方、即ち反応室（１）からプラズマ生成室（
２）に向かうＳＦ−のプラズマ流（２３）を形成するこ
とにより、ＳＰｌ、”をマイクロ波導入窓（７）に輸送
して該窓（７）をクリーニング（Ｗ膜あるいはＷＳｉｘ
膜のエツチング除去）する。

更に効率よ（マイクロ波導入窓（７）をクリーニングす
るに番よ、第３図に示すように、マイクロ波導波管を反
応室（１）側にも設けるようにすればよい。

即ち、サセプタ（４）を中空に形成すると共に、その上
端に透明の石英板（２４）を嵌合してサセプタ（４）を
一種の光導波管としても機能させるようにし、このサセ
プタ（４）の下部にマイクロ波導波管（２５）を接続し
て構成する。そして、マイクロ波導入窓（７）のクリー
ニング時、マイクロ波導波管（８）からのマイクロ波導
波を停止し、今度はサセプタ（４）の下部に設けたマイ
クロ波導波管（２５）からマイクロ波を導波させ、後は
上述と同様に行なう。このようにすれば、マイクロ波の
進む方向と励磁コイル（２２）による磁界の方向が一致
するため、ＳＦ−のプラズマ流（２３）は効率よくマイ
クロ波導入窓（７）方向に流れる。この第２実施例によ
るマイクロ波導入窓（７）に堆積したＷ膜あるいは１ｓ
ｉｘ膜のエツチングは、第１実施例と同様に低イオンエ
ネルギによるエツチングであるため、石英製のマイクロ
波導入窓（７）はほとんどエツチングされず、該窓（７
）に曇りは生じない。また、エツチングされたＷＳある
いはＷＳｉｘ膜はガスとなるため、エツチングによるゴ
ミの発生を抑制することができる。

上述の如く第１及び第２実施例によれば、励磁コイル（
１０）並びに（２１）及び（２２）の磁界の作用を用い
ると共にエツチングガス（例えばＳＦ４）を導入するよ
うにしたので、成膜処理サイクルのくり返しによりマイ
クロ波導入窓（７）に堆積した不要堆積物を該窓（７）
をエツチングすることな（除去することができ、ウェハ
（３）への成膜に対する信頼性並びに装置自体の信頼性
を図ることができる。特に、第１実施例によれば、ウェ
ハ（３）への成膜時、共鳴点ｒの位置がマイクロ波導入
窓（７）から遠ざかっているため、マイクロ波導入窓（
７）への不要堆積物の堆積がほとんど発生せず、マイク
ロ波導入窓（７）へのクリーニング（堆積した不要堆積
物のエツチング除去）の回数を大幅に減らすことができ
、成膜処理工程の効率化を図ることができる。

次に、励磁コイルによる磁界の作用を用いないでマイク
ロ波導入窓（７）への不要堆積物（例えばＷ膜あるいは
−Ｓｉｘ膜）の堆積を防止するようにしたいくつかの例
を第４図〜第７図に基いて説明する。

この第４図〜第７図に示す例は基本的には第１実施例と
同様の構成を有するため、夫々第１実施例と対応するも
のについては同符号を記すと共に、特に第４図、第６図
及び第７図については夫々−部を省略し、要部のみを示
す。尚、これら第４図〜第７図に示す励磁コイル（ｌＯ
）は可動型ではなく固定型である。

まず、第４図に示す第３実施例は、プラズマ生底室（２
）内にエツチングガスを導入し、光エッチングによりマ
イクロ波導入窓（７）に堆積した不要堆積物を除去する
ものである。

即ち、プラズマ生成室（２）からマイクロ波導入窓（７
）を介して上方に延びるマイクロ波導波管（８）を途中
で屈曲させほぼＬ字状に形成すると共に、マイクロ波導
入窓（７）に対向する位置に石英製の光透過窓（３１）
を設けて成る。

そして、ウェハへの成膜処理によりマイクロ波導入窓（
７）に、不要堆積物（例えばＷ膜あるいは−Ｓｉｘ膜）
が堆積したときは、ガス導入管（９）より例えば塩素Ｃ
Ｌガスをプラズマ生成室（２）内に導入すると共に、光
源（例えばＸｅ　−Ｈｇランプ等）　（３２）から光透
過窓（３１）に向かって光（３３）を照射する。尚、光
透過窓（３１）及びマイクロ波導入窓（７）は共に石英
製であり、光源（３２）の発光のうち、Ｃ１ｔを解離す
る波長３１３ｎ＋ｉの光を透過することは言うまでもな
い。

さて、マイクロ波導入窓（７）に堆積した不要堆積物は
、上記エツチングガス（Ｃｊ！ｚ）と光源（３２）から
の光透過により、 Ｃ１ｔ−＋（／！”（光による解離） Ｗ　（ＷＳｉｘ）　十ｘＣｌ　”　−＋ＷＣｌ　ｘ　　
↑（又はＷＯＣｌ　ｘ　↑） というかたちでエツチング除去される。マイクロ波導入
窓（石英製）（７）はＣ１”ではエツチングされない。

上述の如くこの第３実施例によれば、上記第１実施例及
び第２実施例と同様に、成膜処理サイクルのくり返しに
よりマイクロ波導入窓（７）に堆積した不要堆積物を該
窓（７）をエツチングすることなく除去することができ
、ウェハへの成膜に対する信頼性並びに装置自体の信頼
性を図ることができる。

次に、第５図に示す第４実施例は、マイクロ波導入窓（
力をプラズマ生成室（２）から離間させた構造とし、マ
イクロ波をリフレクタ（反射鏡＞　（４１）に反射させ
てプラズマ生成室（２）内に導入することにより、マイ
クロ波導入窓（７）への不要堆積物の堆積を防止するも
のである。

即ち、プラズマ生成室（２）から上方に延びるマイクロ
波導波管（８）を途中で屈曲させて、はぼ逆Ｖ字状に形
成すると共に、マイクロ波導入窓（７）をプラズマ生成
室（２）内を直接臨まない箇所、即ち本例では逆Ｖ字状
を有するマイクロ波導波管（８）の一方の翼部（８ａ）
内に設けるようにし、更にリフレクタ（４１）をマイク
ロ波導波管（８）の頂角部分にマイクロ波導入窓（７）
と平行となるように設けて成る。

そして、サセプタ（４）上のウェハ（３）に対し成膜を
行なう場合は、ガス導入管（９）から例えばアルゴンＡ
ｒガスをプラズマ生成室（２）内に導入すると共に、マ
イクロ波をマイクロ波導波管（８）及びマイクロ波導入
窓（７）を通じて入射させたのちりフレフタ（４１）に
よって反射させてプラズマ生成室（２）内に導波させる
ことによってプラズマ生成室（２）から反応室（１）へ
流れるＡｒ”のプラズマ流（１１）を形成し、更にガス
導入管（５）から例えば畦ｉ／５ｉＨａ／Ｈｚを反応室
（１）内に導入してウェハ（３）上にＷ膜あるいは−Ｓ
ｉｘ膜を形成する。このとき、反応ガスとプラズマ流（
１１）との反応で生成されたＷＩ′あるいは−Ｓｉｘ”
は、プラズマ生成室（２）内の上部にまで拡散するが、
マイクロ波導入窓（７）は、プラズマ生成室（２）上部
から離間し、更に直接プラズマ生成室（２）内を臨まな
い位置にあるため、マイクロ波導入窓（７）に上記Ｗ＊
あるいは―Ｓｉｘ”は達せず、Ｗ膜あるいはＷＳｉｘ膜
の堆積は発生しない。

次に、第６図に示す第５実施例は、マイクロ波導入窓（
７）の外側、即ちプラズマ生成室（２）側にマイクロ波
を透過する材料にて形成されたファン（５１）を設け、
そのファン（５１）の回転によりマイクロ波導入窓（７
）への不要堆積物の堆積を強制的に抑制するようにした
ものである。図示の例は、石英製のファン（５１）をマ
イクロ波導入窓（７）の外側近傍に設け、モータ（５２
）により毎分例えば６０回転のスピードでファン（５１
）を回転させて強制的に、即ちファン（５１）の回転に
より発生する下向きの気流によりガスの流れを下方に向
けさせることによって、不要堆積物のマイクロ波導入窓
（７）への堆積を防止するようにしたものである。

次に、第７図に示す第６実施例は、プラズマ励起により
マイクロ波導入窓（７）が温められ、そのマィクロ波導
入窓（７）の熱エネルギによって反応ガス中の分子のマ
イクロ波導入窓（７）への付着速度が増加してマイクロ
波導入窓（７）に不要堆積物の堆積が発生するというこ
とに着目して成されたもので、マイクロ波導入窓（７）
の周部に冷却手段を設けて該窓（７）を冷却することに
より、不要堆積物のマイクロ波導入窓（７）への堆積を
抑制するようにしたものである。即ち、不要堆積物のマ
イクロ波導入窓（７）への付着量は第８図の特性図に示
すように、温度依存性をもっており、低温領域では吸着
作用による付着が多くなり、高温領域においては気相成
長反応による付着が多くなり、両者ともマイクロ波導入
窓（７）への不要堆積物の付着量が急激に増加する。こ
のため、冷却温度は原料ガスの種類によって異なるが、
中間温度領域に保持することにより不要堆積物の付着を
抑制することができる。図示の例では、マイクロ波導入
窓（７）の周部にコイル状の導管（６１）を設け、該導
管（６１）に冷媒を流してマイクロ波導入窓（７）を冷
却するように構成し、第８図に示す中間温度領域の保持
、即ち温度制御については、冷媒の流量を制御すること
によって実現できる。尚、この第６実施例ではマイクロ
波導入窓（７）の冷却、手段として冷媒を用いたものを
例に示したが、この方法に限定されるものではなく、他
の冷却手段を用いてもよい。

上述の如く第４〜第６実施例によれば、上記第１〜第３
実施例の場合とは異なり、マイクロ波導入窓（７）に堆
積した不要堆積物をエツチング除去するのではなく、不
要堆積物のマイクロ波導入窓（７）への堆積を事前に防
止することができるため、成膜処理を停止することなく
、即ち成膜処理と共に行なうことができ、成膜処理工程
の効率化をより一層図ることができる。

〔発明の効果〕

本発明に係るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置は、マイクロ波
導入窓を有するプラズマ生成室の外側に配した磁界発生
手段を可動にして上記マイクロ波導入窓上に堆積した不
要堆積物をエツチング除去するように構成したので、マ
イクロ波導入窓への不要堆積物の堆積を防止することが
でき、成膜処理及び装置自体の信頼性を図ることができ
る。

また、本発明に係るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置は、マイ
クロ波導入窓を有するプラズマ生成室の外側に２つの磁
界発生手段を設け、一方の磁界発生手段による磁界をマ
イクロ波導入窓側に発散させて上記マイクロ波導入窓上
に堆積した不要堆積物をエツチング除去するように構成
したので、マイクロ波導入窓への不要堆積物の堆積を防
止することができ、成膜処理及び装置自体の信頼性を図
ることかできると共に、成膜処理工程の効率化をも図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係るＥＣＲプラズマｃ■Ｄ装置を
示す構成図、第２図は第２実施例に係るＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置を示す構成図、第３図は第２実施例の変形例
を示す構成図、第４図は第３実施例に係るＥＣＲプラズ
マＣＶＤ装置を一部省略して示す構成図、第５図は第４
実施例に係るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を示す構成図、
第６図は第５実施例に係るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を
一部省略して示す構成図、第７図は第６実施例に係るＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置を一部省略して示す構成図、第
８図はマイクロ波導入窓への付着速度の温度依存性を示
す特性図である。 （１）は反応室、（２）はプラズマ生成室、（３）はウ
ェハ、（４）はサセプタ、（５）、　（９）はガス導入
管、（６）はプラズマ引出し窓、（７）はマイクロ波導
入窓、（８）はマイクロ波導波管、（１０）、　（２１
）及び（２２）は励磁コイル、（１１）はプラズマ流、
（２５）はマイクロ波導波管、（３１）は光透過窓、（
３２）は光源、（４１）はりフレフタ、（５１）はファ
ン、（５２）はモータである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．プラズマ生成室内にガス導入手段を介してガスを導
   入すると共に、マイクロ波導入窓を介してマイクロ波を
   導波してプラズマを発生させ、該プラズマ中の分子を活
   性化し、膜形成すべき基板上で反応させて薄膜を堆積さ
   せるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置において、 上記マイクロ波導入窓を有する上記プラズマ生成室の外
   側に配した磁界発生手段を可動とし、上記マイクロ波導
   入窓上に堆積した不要堆積物をエッチング除去するよう
   にしたことを特徴とするＥＣＲプラズマＣＶＤ装置。
2. ２．プラズマ生成室内にガス導入手段を介してガスを導
   入すると共に、マイクロ波導入窓を介してマイクロ波を
   導波してプラズマを発生させ、該プラズマ中の分子を活
   性化し、膜形成すべき基板上で反応させて薄膜を堆積さ
   せるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置において、 上記マイクロ波導入窓を有するプラズマ生成室の外側に
   ２つの磁界発生手段を設け、一方の磁界発生手段による
   磁界をマイクロ波導入窓側に発散させ、上記マイクロ波
   導入窓上に堆積した不要堆積物をエッチング除去するよ
   うにしたことを特徴とするＥＣＲプラズマＣＶＤ装置。